单线圈径向流磁流变阀优化设计与性能分析

单线圈径向流磁流变阀优化设计与性能分析

论文摘要

针对磁流变阀通过改变内部结构提高压降而导致阀体积增大、内部通道易阻塞的问题,在不改变普通单线圈径向流磁流变阀内部基本结构及外观尺寸的基础上,对单线圈径向流磁流变阀压降与压降可调系数进行了多目标优化,设计了一种带有隔磁套筒的单线圈径向流磁流变阀,并阐述了其工作原理,基于Bingham模型推导了其压降数学模型。采用有限元法建立了磁流变阀二维仿真模型,观察径向圆盘阻尼间隙处磁感应强度分布规律,建立约束条件,分析了磁流变阀关键部件尺寸对剪切屈服应力与压降等相关性能的影响。运用ANSYS零阶和一阶优化工具对磁流变阀进行几何尺寸参数优化,并对优化前后磁流变阀有效阻尼间隙处的平均磁感应强度,以及进出口压降进行仿真对比分析。在磁流变阀动态性能测试平台上,对优化前后磁流变阀压降性能进行实验测试对比,实验结果表明,当励磁电流为1. 8 A时,优化前磁流变阀压降为1. 84 MPa,优化后磁流变阀压降为2. 58 MPa,增加了40. 22%;优化前磁流变阀压降可调系数为7. 94,优化后压降可调系数为10. 07,增加了26. 83%;不同负载对磁流变阀压降效果影响不大。

论文目录

  • 0引言
  • 1工作原理及结构
  •   1.1工作原理
  •   1.2磁路设计
  •   1.3压降数学模型
  • 2单线圈径向流磁流变阀磁场与尺寸参数仿真分析
  •   2.1仿真模型建立
  •   2.2压降性能仿真分析
  •   2.3尺寸参数对性能的影响
  • 3单线圈径向流磁流变阀优化
  •   3.1可控压降性能优化
  •   3.2优化结果分析
  • 4压降性能实验
  •   4.1磁流变阀样机及性能测试系统
  •   4.2优化后单线圈径向流磁流变阀性能
  •   4.3磁流变阀压降性能对比
  • 5结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 胡国良,李林森,胡安琪,喻理梵

    关键词: 磁流变阀,径向流动,优化设计,压降

    来源: 农业机械学报 2019年07期

    年度: 2019

    分类: 农业科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 工业通用技术及设备,机械工业

    单位: 华东交通大学载运工具与装备教育部重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(51765016),江西省主要学科学术和技术带头人计划项目(20162BCB22019),江西省创新驱动5511科技创新人才项目(20165BCB18011),江西省研究生创新专项资金项目(YC2018-S247)

    分类号: TH137.52

    页码: 417-426

    总页数: 10

    文件大小: 635K

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