原文传递
磁流变液压悬置的流固耦合有限元仿真与实验验证
| 论文题名： | 磁流变液压悬置的流固耦合有限元仿真与实验验证 |
| 关键词： | 磁流变液压悬置;流固耦合;有限元仿真;减震机理;汽车发动机 |
| 摘要： | 随着发动机性能的不断发展和人们对汽车舒适性要求的不断提高，汽车发动机本身的振动特性和原有的隔振技术已不能满足人们的需求。研发性能优良的悬置已经成为各大汽车厂商的重要研究领域之一。 本文结合某公司的磁流变液压悬置开发的横向项目，设计了一种新型半主动控制式磁流变液压悬置；以半主动控制式磁流变液压悬置为研究对象，对磁流变液压悬置的结构、减震机理、建模仿真方法、悬置静特性和动特性等进行了深入研究。研究内容总结如下： 首先介绍了液压悬置的发展历史概况以及特点，查阅相关文献总结了国内外液压悬置的研究现状。介绍了磁流变液的基本概况。研究了液压悬置的建模方法。磁流变液压悬置是一种特殊的液压悬置，目前对其仿真都是采用的键合图理论建立数学模型来进行仿真，本文首次尝试应用流固耦合有限元方法对磁流变液压悬置进行整体隔振性能的有限元仿真。 然后本文深入研究了流固耦合有限元理论，并对其数学公式进行了推导。介绍了磁流变液的工作机理，在液压悬置的流固耦合有限元仿真的基础上引入磁流变液这一种特殊流体来进行磁流变液压悬置的流固耦合有限元仿真。橡胶主簧是磁流变液压悬置的主要组成部件。由于橡胶的超弹性、非线性等特点，要准确描述橡胶材料的本构关系是建模的重点之一。本文深入探讨了橡胶材料的研究方法和本构曲线的获取方法。 其次应用流固耦合有限元法对磁流变液悬置的性能进行仿真分析。对磁流变液压悬置的结构进行有限元简化，建立三维固体模型和流体模型。计算分析了悬置静动特性、上下液室和惯性通道的压力分布、惯性通道中流体速度分布等内部特性的变化规律。针对不同的结构参数和是否加载电流对磁流变液压悬置进行了参数化研究。模拟了悬置结构参数对悬置隔振性能的影响，为后续的磁流变液压悬置的优化提供理论指导。 最后对试制的磁流变液压悬置在MTS台架系统上进行了性能实验。实验结果表明：磁流变液压悬置的流固耦合有限元仿真技术较好地模拟了悬置的隔振性能；惯性通道的长度和截面积以及橡胶主簧刚度对磁流变液压悬置的隔振性能有显著影响；本文所设计的磁流变液压悬置的隔振性能明显优于原普通液压悬置。 |
| 作者： | 袁杰 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 李俊;廖中军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
检索历史
应用推荐
