ANSYS泡沫金属磁流变减振器的优化设计+CAD图纸(3)
时间:2018-04-05 21:14 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
磁流变减振器用于控制机械结构的振动是近年来兴起的研究热点，它是一种阻尼可控器件，其内部液压缸的阻尼介质采用磁流变液，该液体主要由微米级尺寸大小的磁性颗粒与载液和稳定剂混合而成，其工作原理是调节外部线圈中的电流获得不同强度的磁场，使阻尼通道中磁流变液的流动特性发生变化，一旦去掉电磁场后，磁流变液又变成可以流动的液体，从而控制输出的阻尼力。磁流变液减振器具有调节范围宽、功耗低、响应速度快、结构简单等特点，在振动控制工程领域具有广阔应用前景。基于磁流变减振器的半主动控制兼有主动控制和被动控制的优点，是一种具有广阔工程应用前景的振动控制技术。 磁流变液减振器由于其自身具有的许多优良性能而成为了土木工程结构振动控制领域最具有发展前途的半主动控制装置之一。磁流变减振器构造简单，能耗低，提供提供的控制力大，具有良好的经济价值和实用价值，因此，对磁流变阻尼器的研究不仅有重要的科研意义，而且对于它在工程实际应用方面具有很好的指导意义。 但由于在传统的磁流变液减振器设计中，缸体内部需要充满磁流变液，这使得磁流变液的用量大而引起造价过高，同时需要设计专门的密封装置，在阻尼器的活塞往复运动时，磁性颗粒进入到密封部位的间隙处，也加剧了磁流变液阻尼器的磨损，影响了寿命，这已成为将磁流变液技术进一步推广的障碍。因此，如何解决磁流变液阻尼器在工程应用中碰到的价格昂贵和使用寿命短的问题成为如今研究的一大热点。而采用多孔材料储存磁流变液时，在磁场及其它外力的作用下，磁流变液能够从多孔材料中析出，在剪切间隙内形成磁流变效应，在撤掉磁场之后，部分磁流变液将流回到多孔材料内，而不产生泄漏，因此采用多孔材料储存磁流变液时，不需要密封，而且磁流变液的用量少，从而很大程度上解决了传统磁流变液减振器用料成本高以及寿命短的问题。但是，通过理论计算发现该种减振器阻尼力较低。为了提高泡沫金属磁流变减振器的性能，可以通过提高泡沫金属磁流变减振器磁路的磁通能力，推迟磁饱和现象的出现，以尽可能提高减振器磁流变液工作间隙的磁感应强度，充分发挥磁流变体的可控性能。 本论文针对对已有泡沫金属磁流变减振器使用ANSYS软件进行内部磁场仿真和性能分析；根据优化理论，确定优化目标和优化变量；使用优化软件对泡沫金属磁流变减振器进行优化设计；设计优化后的泡沫金属磁流变减振器。 1.2 本文的主要研究内容 （1）确定原始条件及数据；（2）查阅相关文献，对已有泡沫金属磁流变减振器进行磁场仿真和性能分析；（3）根据优化理论，确定优化目标、优化变量及优化方法；（4）阅读相关文献，运用优化软件对泡沫金属磁流变减振器进行优化设计；（5）根据优化结果，设计优化后的泡沫金属磁流变减振器；（6）对优化后的泡沫金属磁流变减振器再次进行磁场仿真，并且绘制优化后的泡沫金属磁流变减振器的图纸；（7）在进行课题设计的过程中，撰写毕业设计说明书。 2 泡沫金属磁流变减振器 2.1 磁流变液阻尼器的发展 2.1.1 国内发展 2.1.2 国外发展 2.1.3 磁流变减振器的应用 目前，磁流变液减振器已经在桥梁斜拉索、海洋平台结构以及汽车悬挂系统、假肢、卡车座椅、滚筒洗衣机等工程中的减振方面得到了初步的应用，取得了非常好的振动控制效果。其中洗衣机中有一个很好的应用，洗桶有许多的弹簧支撑，这些弹簧除了起到支撑之外，还可以起到滚筒在高速旋转时候的减振。 (责任编辑：qin) |