一、磁流变装置结构与磁路耦合有限元分析（论文文献综述）
周冉[1]（2021）在《乘用车磁力悬架的馈能和动力学特性研究》文中指出在国家和相关企业的鼓励下,新能源汽车得到了大力发展,其中电动汽车的使用量越来越多,但是电动汽车的续航能力问题依然被重视,因此积极探索新领域,研究新结构和开发新功能都刻不容缓。目前,续航能力的解决主要体现在攻克电池难题、收集振动能量和应用自供电技术。车辆行驶过程中悬架系统会产生振动使悬架两端进行相互运动,阻尼器用来减弱路面冲击,并且将悬架的机械能转化为热能,阻尼器产生的热能难以回收再利用进而造成了振动能量的浪费,如何收获和再利用被耗散的能量已成为能源收获领域的一个热门话题。此外,在设计新悬架的同时也不能忽略车辆安全性问题。本文在设计结构时考虑到占用底盘空间、减少摩擦损耗,降低结构复杂度,足够安全性和提供主动力等方面,因此基于音圈电机工作原理和麦弗逊被动悬架的结构,提出了一种高安全性、高集成化、低成本的新型乘用车磁力悬架。该磁力悬架的能量收集器依据法拉第电磁感应定律,并且参考音圈电机的工作原理设计而成,同时该能量收集器嵌入到传统的被动悬架中,分别与悬架的上下两端连接,与被动悬架构成并联关系。当车辆在路上行驶时,因道路不平导致车辆悬架系统产生振动,该馈能悬架可以将悬架系统的部分振动能量转换成可利用的电能为车载电子设备供电。因此,磁力悬架不仅具有传统被动悬架的安全性,而且与自供电技术相结合达到收集和利用电能的目的。本文首先结合现有馈能悬架的研究现状和存在的不足,对新型磁力悬架进行结构设计及磁场和悬架系统建模;对磁力悬架的馈能特性进行分析,以及研究磁力悬架的馈能应用;研究磁力悬架馈能特性和动力学特性之间的耦合特性;对装有磁力悬架的实车进行仿真分析。本文的具体研究内容包括以下几个方面:（1）设计一种能量收集器,并结合被动悬架的结构,对车辆磁力悬架进行设计,研究能量收集器与被动悬架之间的安装方法;应用Maxwell分析软件对能量收集器的磁感线进行分析,根据分析结果在气隙磁场中使用磁场分割法,并且基于等效磁路法,建立了能量收集器磁场和二自由度四分之一车的数学模型;制作了一个实验样机,搭建了悬架系统测试平台来研究磁力悬架的馈能机理,最后通过比较气隙磁感应强度的数值和测量结果,验证磁场模型的准确性。（2）根据悬架系统的数学模型求解出馈能模型,得到影响馈能特性的因素;在装置结构方面,分别研究定子和动子的结构参数对馈能的影响,其中定子包括磁铁,铁环和气隙,动子包括线圈匝数和线径大小;在悬架系统方面,分别研究悬架系统参数和外接负载电阻对馈能的影响;通过采集的输出电压数据,对不同负载电阻对馈能的影响进行实验验证。（3）选取的输入激励主要有冲击激励,周期激励和随机激励,研究不同激励下磁力悬架的馈能特性,其中变周期激励为变频率和变幅值,变冲击激励和变随机激励为变幅值;设计并搭建全桥整流滤波电路,研究在不同激励和外接电阻下通过整流滤波电路之后的输出电压变化情况;结合自供电技术,进行馈能应用实验,并且对点亮LED灯实验和自供电传感器实验进行研究分析。（4）与传统悬架系统进行对比,在不同激励下讨论了磁力悬架对车辆动力学特性的影响,并且对磁力悬架的变阻尼特性进行研究。采用收集功率,车身加速度和轮胎相对动载荷作为馈能悬架系统的三个性能评价指标,根据带有磁力悬架二自由度1/4车系统的数学模型研究了系统输入激励,机电耦合系数和外接负载电阻对磁力悬架耦合特性的影响。最后,进行了输入激励和外接负载电阻实验,验证磁力悬架的机电耦合特性。（5）研究装有磁力悬架实车的馈能和动力学特性,建立二自由度1/4车的非线性动力学模型,采用数值法求解出悬架系统馈能和动力学特性的变化规律。采用时域图,频域图,相图和庞加莱图分析系统振动响应,研究激励频率、悬架刚度、悬架阻尼和质量比对车辆系统馈能和动力学特性的影响。最后,磁力悬架与已研究的馈能悬架和其他馈能方式进行对比分析。最后对全文的研究结果进行总结,介绍了论文的创新点,并且根据已有的研究成果对磁力悬架的未来研究进行展望。
李泽英[2]（2021）在《基于MRE的柔性微动平台变刚度设计与分析》文中提出近年来,微纳米技术的高速发展,大大促进了现代工业文明的进步。基于柔性机构的微运动平台,以其运动精度高、响应速度快、能耗低以及结构紧凑等特点,广泛应用于超精密加工、半导体制备、光学测量、生物操作等精密科学仪器与高端装备领域,并成为相关仪器装备的关键核心部件,制约着仪器装备的性能提升。而随着相关仪器装备的应用拓展,其对微运动平台的运动特性,尤其是动态性能提出了越来越严苛的要求,不再仅仅是一定运动范围内的单一纳米定位需求,而是面向跨尺度、变载荷、多工况、多运动模式等的综合性能优化。而柔性机构变形范围与机械刚度之间的固有矛盾,极大地限制了微运动平台的性能提升和在精密科学仪器的应用范围。因此,针对上述技术挑战,研究柔性微运动平台的变刚度设计,实现大行程跨尺度运动和高刚度超精密快速移动定位的多模式运动,满足不同工况的应用需求,具有重要的工程意义和研究价值。针对上述挑战,本文从柔性机构的变形机理入手,结合磁流变弹性体的材料特性,设计和制备了基于磁流变弹性体的“三明治”柔性导向机构,研究了磁场作用下导向机构的变刚度原理和特性,建立微动平台的静力学和动力学模型,借助有限元分析与实验验证,实现了外加磁场作用下的微动平台动态性能主动调节。论文主要研究内容如下:首先,对微动平台变刚度设计关键材料磁流变弹性体的特性和制备工艺进行了研究分析。从制备的原材料、使用的仪器设备以及制备的工艺流程,详细介绍了磁流变弹性体制备的整个过程。对磁流变弹性体的工作模式和力学模型进行探讨分析,结合实验测试,得到了磁流变弹性体模量变化与磁感应强度之间的关系。其次,设计了基于磁流变弹性体的“三明治”柔性导向机构,实现了柔性微动平台的变刚度设计。基于弹性梁理论和磁流变弹性体链式模型,建立了柔性微动平台变磁固耦合静力学模型,精确描述了磁场作用下微动平台的变刚度行为。在此基础上,进一步分析了微动平台能量（动能和势能）特性,基于拉格朗日方程,建立了柔性微动平台的动力学模型,分析了磁场作用下微动平台固有频率的变化特性。结合有限元分析方法,有限验证了建立的静力学和动力学模型的有效性和准确性。最后,加工制备了基于磁流变弹性体的柔性微动平台原型样机,搭建了平台性能测试的半物理实时快速控制实验系统,分别在无磁场和有磁场环境下对设计制备的柔性微动平台的开环特性进行测试。实验结果表明,在外加磁场的作用下,柔性微动平台的刚度和动态特性均显着提升,其中,在50m T磁场作用下,刚度提升了14.28%,固有频率提升了17.81%,有效验证了本文提出的基于磁流变弹性体的柔性微动平台的变刚度设计。
邓英俊[3]（2021）在《基于多物理场耦合模型的磁流变阻尼器优化设计及动力学性能研究》文中指出磁流变阻尼器具有响应速度快、输出阻尼力大且连续可控等优势,是一种出色的半主动执行器件,被广泛运用于交通运输等减振领域。为提高汽车的舒适度及运行品质,本文设计了一种适用于汽车悬架的双出杆剪切阀式磁流变阻尼器。同时,为更准确的探究磁流变阻尼器的整体特性,对所设计的阻尼器进行了多物理场耦合仿真分析。为在体积不变的条件下尽可能提高阻尼器的动力学性能,在耦合仿真模型的基础上提出了一种基于DOE及代理模型的多目标优化设计方法,并由此找出了最佳尺寸参数组合。为测试优化前后所设计阻尼器的工作性能,搭建动力学性能测试系统对其进行了实验分析。本文的主要研究内容如下:1、根据某东风日产汽车减振器的外形尺寸,设计一款适用于汽车悬架的双出杆型剪切阀式磁流变阻尼器。综合考虑多个设计要点,对所设计阻尼器各零部件材料的选择、阻尼通道的结构形式及磁流变液的选型进行探讨,并对其进行关键结构参数确定、磁路分析计算及力学模型推导建立。2、根据所设计的结构参数,在COMSOL软件中建立磁流变阻尼器的多场耦合仿真模型,并对其进行涉及电磁场、流场及结构应力场三场相互耦合的求解分析。由仿真得出不同励磁电流下阻尼器的静态磁场特性、得出电磁场作用下阻尼器在不同工作状态时的动态流场特性、得出磁流场作用下阻尼器在不同励磁电流时的应力分布及不同振动激励下的动力学性能,并以仿真结果来初步验证结构设计的可行性。3、在ISIGHT集成COMSOL进行联合仿真的基础上,提出一种基于DOE及代理模型的磁流变阻尼器多目标优化设计方法。在保证体积不变的条件下,依次通过试验设计分析、代理模型的构建及多目标优化求解,找出最佳的尺寸参数组合,并对优化后的阻尼器性能进行仿真分析且与优化前的作对比,以此来初步验证优化设计的有效性。4、分别加工出优化前后磁流变阻尼器的样机,并搭建动力学性能测试系统对其进行实验分析。通过施加不同的励磁电流及振动激励,依次对优化前后的阻尼器进行实验测试,由此找出不同工作因素对所设计阻尼器动力学性能的影响,并根据实验结果以及仿真与实验的对比、优化前后实验的对比来进一步验证结构设计的可行性、多场耦合仿真的准确性及多目标优化的有效性。
王宁宁[4]（2021）在《磁流变液传动系统动力传递机理研究》文中研究表明磁流变液是一种新型的固-液两相智能材料,其工作机理受外加磁场控制和调节。磁流变传动是以磁流变液为动力和运动传递介质的一种新型传动技术,具有响应迅速可逆、控制简单、低能耗和抗干扰能力强等优点,在机电设备软启动、软制动、无级调速和过载保护等方面具有广泛的应用前景。针对磁流变液传动系统动力传递机理尚不清晰的问题,本文在以下几个方面开展了深入研究。研究了磁流变效应的作用机理,获取了磁场强度对磁流变效应的影响特征;分析了磁流变液的选材原则以及不同属性材料对磁流变液性能的影响特性,研究了磁流变液制备方法,制备出五种包含纳米Fe3O4球形导磁颗粒添加物的高性能磁流变液,并通过实验研究确定了磁流变液综合性能最佳时纳米Fe3O4球形导磁颗粒添加物的质量分数。通过理论分析获取了软磁性颗粒在磁场作用下所受的作用力以及软磁性颗粒体系所具有的能量,建立了软磁性颗粒的运动方程和软磁性颗粒体系的能量方程;研究了磁流变液微观结构演变特性的三维数值模拟策略和模拟加速方法,并分别对大颗粒数量磁流变液在不同磁感应强度下的微观结构演变特性进行了三维数值模拟,获取了不同颗粒数量的磁流变液在不同磁感应强度下的微观结构演变规律。设计了基于工业CT的磁流变液微观结构特性研究实验系统和实验方案,搭建了磁流变液工业CT扫描实验台,开展了不同颗粒体积分数的磁流变液在不同磁感应强度下的工业CT扫描实验,获取了磁流变液在磁场作用下的整体、局部以及样品内部的三维微观结构特征,定量捕捉到颗粒链长度的变化规律和软磁性颗粒体系的分布特点。研究了挤压强化技术在磁流变制动器中集成设计的工作模式和可行性,开发出一种新型挤压强化磁流变制动器,对其磁路进行了设计和分析,并通过电磁场仿真和实验验证了磁路设计的合理性,获取了各主要设计环节对工作间隙磁感应强度的影响规律。设计并搭建了磁流变液制动、挤压和温度测试实验系统,开展了挤压强化磁流变制动器的性能测试实验,获取了制动转矩在温度场上的映射特征,磁流变液温度在不同滑差功率和不同散热条件下的变化特点,制动转矩在不同挤压压强作用下的增强规律,以及挤压强化磁流变制动器在挤压作用下的工作性能,结果验证了所设计挤压强化磁流变制动器的可靠性和挤压强化技术集成设计的可行性。本文所取得的研究成果对于磁流变液传动系统动力传递机理的深入研究具有重要的指导意义,能够为大功率磁流变传动设备的研发和应用提供技术支持。本文共有图124幅,表22个,参考文献137篇。
黄通[5]（2020）在《电磁式新型反后坐装置关键技术研究》文中认为火炮后坐阻力控制技术是协调火炮威力与机动性矛盾,提高火炮系统总体性能的关键技术。随着现代火炮智能化、轻量化和多功能化的不断发展,以及新原理火炮的逐渐成熟,对后坐阻力产生了新要求,促使着后坐阻力控制技术新的发展。新型电磁式反后坐装置是基于电磁感应原理设计的一种电磁制动系统,与传统液压制动系统相比,电磁阻尼具有在阻尼产生过程中初级和次级不发生接触,材料磨损较小,系统寿命较长,结构简单,控制方便,可靠性高等优点。本文围绕电磁式反后坐装置系统总体、动力学特性、馈能特性、温度场特性和电磁振动特性等关键技术进行研究,主要工作内容如下:1)从火炮系统智能化、电气化的发展角度考虑,提出并设计电磁式反后坐装置的总体方案;2)基于等效磁路法和虚功原理推导出电磁式反后坐装置电磁阻力的解析公式,按照火炮后坐运动规律建立该系统的动力学模型,并结合有限元法对装置电磁场模型进行分析,研究分析了该系统的电磁阻力特性和动力学特性;3)基于电磁学模型与火炮后坐运动的动力学模型建立了电磁式反后坐装置的感应电动势理论计算模型,具体分析了电磁式反后坐装置感应电动势和电压信号后处理等主要性能的运行特点;4)根据电磁式反后坐装置的运行特点和结构特点,结合热力学相关方程对该装置运行过程中的发热源进行分析和计算,通过圆柱体导热模型和片层叠加模型分别确定了绕组的等效导热系数和铁心的导热系数,建立了电磁式反后坐装置温度场计算模型,确定该系统各部位的温升状况,并提出了降低温升的措施;5)基于有限元法对电磁式反后坐装置的电磁场进行分析,结合麦克斯韦张量法对该装置运行过程中的径向电磁力进行计算,并利用有限元软件对其进行模态分析,对该系统进行电磁振动响应分析。
李国豪[6]（2020）在《电涡流阻尼器阻尼性能优化分析》文中研究说明现代土木工程结构逐渐向高柔、大跨度、轻量化方向发展,结构振动问题也日益凸显,而电涡流阻尼器目前作为调谐质量阻尼器（TMD）的耗能元件在解决结构振动问题方面发挥了重要作用。为提高电涡流阻尼器的阻尼性能,推动学术研究和实际工程应用,本文以在工程中得到广泛应用的板式电涡流阻尼器（PECD）为研究对象,针对现有构型及磁路耗能效率低、材料利用率低、研究方法与性能评价指标不精确以及缺乏不同构型及磁路对比分析等不足,基于经试验校验的三维电磁场有限元分析方法,采用相邻永磁体有效耦合率及等效阻尼系数等直观指标,对外置式与内置式单层PECD以及多层PECD的构型及磁路展开优化分析,主要研究内容和成果包括以下4个部分:（1）提出了相邻永磁体有效耦合率性能指标,以直观反映相邻永磁体间耦合作用,定性定量的呈现永磁体间的耦合作用对PECD阻尼性能的影响和程度,指导构型和磁路的进一步优化分析。（2）对单层PECD的永磁体间距及布置方式展开了优化分析,并就外置式与内置式PECD的阻尼性能进行对比。外置式单层PECD导体铜板后宜附加导磁钢板,相邻永磁体磁极相反,沿导体铜板切割磁感线相对运动方向平行排列,间距取0.7倍永磁体同向边长。内置式单层PECD相邻永磁体磁极相同,排列方向垂直于导体铜板切割磁感线相对运动方向,且间距应尽可能减小。对比发现内置式单层PECD的耗能效率明显高于外置式单层PECD,但永磁体用量及相应的造价也较高,2种磁路各有优势及不足。（3）对比了单层与多层PECD的构型及磁路,并基于单层PECD研究成果,获得了多层PECD优化后的构型及磁路。多层PECD同层永磁体宜阵列布置,沿导体铜板切割磁感线相对运动方向的永磁体磁极相反,间距取0.4倍永磁体同向边长,垂直于导体铜板切割磁感线相对运动方向的永磁体磁极相同,间距尽可能取较小值,且固定材料应采用非导磁材料,永磁体厚度取0.7倍永磁体边长,铜板厚度为8mm,另外,在满足正常的前提下,磁场间隙越小越好。（4）PECD的耗能效率与层数呈线性正相关关系,而单块导体铜板的耗能效率与层数成反比。随着层数的增加,单块铜板的等效阻尼系数趋于稳定,并得出了相应的计算公式,可用于指导实际工程振动控制时基于既定等效阻尼系数进行多层PECD构型及磁路设计。
杨玉平[7]（2020）在《磁流变发动机悬置动态特性及控制方法研究》文中进行了进一步梳理磁流变悬置是基于磁流变液的流变特性开发的一种新型液压悬置。本文设计了一种混合模式的车辆发动机磁流变悬置装置,这种悬置的阻尼连续可调,响应速度快、功耗小,且与可实现同样功能的其他悬置相比,此悬置的结构更加简单。针对磁流变悬置建模困难、发动机悬置系统半主动控制复杂等问题,本文开展了如下几个方面的研究:（1）介绍了发动机悬置系统和磁流变液的工作原理,对发动机自身产生的激励和悬置系统减振原理进行了分析;设计了磁流变悬置的总体结构,并对磁流变悬置的磁路进行了仿真分析,证明了悬置结构的合理性。（2）利用果蝇优化算法对各磁流变悬置的静刚度进行了解耦优化,搭建了基于磁流变悬置的减振实验台,结果表明:优化后悬置系统的隔振率得到了明显提高;搭建了磁流变悬置力学性能测试平台,对悬置进行了动力学分析。（3）根据动力学特性实验数据,建立了基于Elman神经网络的磁流变悬置的非参数化正逆模型,并对建模结果与精度进行了分析;根据发动机悬置半主动振动控制特点,设计了基于原始果蝇优化PID、粒子群-果蝇优化PID、改进果蝇优化PID控制器的控制策略,并对三种控制器的控制效果进行了仿真分析。仿真结果表明:基于改进果蝇优化算法的PID控制器具有调整时间短,动态响应迅速的优点。（4）搭建了磁流变发动机悬置控制系统实验台,对实验台的硬件和软件进行了详细介绍,开展了电流控制实验、简谐振动控制实验。实验结果表明:DP811A电流源与上位机通讯完好;相比于原始果蝇优化PID、粒子群-果蝇优化PID,改进果蝇优化PID控制器拥有更好的减振控制效果。该论文有图55幅,表13个,参考文献99篇。
谢靖[8]（2020）在《磁流变阻尼器的磁-力-热多物理场模型及其在振动控制中的应用》文中研究指明磁流变液（Magnetorheological Fluid）是一种新型的智能材料。在外加磁场的作用下,自由流动的液体随着磁场强度的增加能在毫秒间从液态变为半固态,且变化过程是可逆的。磁流变阻尼器（MRD）是利用在外加磁场的作用下,磁流变液能快速发生可逆流变而研发的一种智能阻尼器。其具有能耗低、响应速度快以及阻尼力连续可调等优点,是结构减振中理想的阻尼构件。在MR阻尼器工作时,其存在着磁场、流体力场以及热传导,因此本文建立了磁-力-热多物理场模型,并提出了基于MR阻尼器物理模型的半主动控制算法。全文主要内容包括:（1）在MR阻尼器中,电流变化时产生的磁场在各个钢材质部件中分布极不均匀,以往研究多采用有限元来模拟MR阻尼器中的磁场变化。鉴于有限元法计算耗时等缺点,本文提出了一种基于分布参数法的动态磁场模型,通过将磁路中各个钢材质部件分层,从而有效地减小磁场分布不均匀所带来的误差。对于各个分层部件中的磁场,建立一个由等效电感、电阻和电源所组成的电路系统。该模型求解高效,结果直观易于理解。采用文献中的流体力学模型,此流体力学模型同样采用分布参数法,且易于与磁场和传热相耦合,可更全面地反映阻尼器的实际动态性能。通过剪切应力与磁感应强度的关系,将流体力学模型与磁场模型相耦合。最后,与MR阻尼器响应时间试验数据对比表明,该磁-力耦合模型是可靠的。（2）基于控制体的守恒方程,本文提出了MR阻尼器的传热模型。结合分布参数法,将MR阻尼器中左右腔室和间隙分成若干个控制体,每个控制体都满足质量守恒、动量守恒和能量守恒,而相邻控制体之间通过边界条件进行连接,以此建立了基于控制体的传热模型。通过MR阻尼器温升试验来验证传热模型的可靠性,结果表明,MR阻尼器在大电流下温升速度很快,且本文所提出的传热模型可以较准确地预测MR阻尼器的温度变化。与现有研究相比,该传热模型由于考虑了活塞运动,从而较好地模拟了左右腔室之间由对流造成的热传导。该模型对进一步研究MR阻尼器的传热设计与分析具有重要的实际意义。（3）在现有MR阻尼器的半主动控制算法中,往往采用的阻尼器力学模型是唯象模型,这种模型虽然具有计算简单的优点,但它需要通过实验数据来进行参数识别,所以只适用于已制备的,且经过实验的阻尼器,而且阻尼器的物理参数和控制效果之间的关系是不清楚的。鉴于此,本文提出了基于MR阻尼器物理模型的半主动控制算法,并针对文献中的三层框架结构,考察了半主动控制效果,并与无控和被动控制做了对比。结果表明,基于物理模型的半主动控制算法是可行的,半主动控制效果也是较好的。最后,初步展示了可以借助所提出的半主动算法来考察阻尼器中物理参数对控制效果的影响。
秦欢欢[9]（2020）在《带有磁流变阻尼器的多自由度力反馈技术研究》文中进行了进一步梳理力觉交互是一种具有双向信息传递能力的交互方式,它可以模拟真实环境中人所受到的作用力的大小,营造出逼真的交互体验,提高交互的沉浸感与临场感。作为操作人员与虚拟/远端环境之间的媒介,力反馈设备利用机械结构和执行器件来传递力觉刺激,实现对虚拟/远端环境中物体材质、纹理和硬度等属性的再现和感知。本文针对目前现有商用力反馈设备以及磁流变阻尼器存在的诸多问题,开展了具备大工作空间、高平动力与转动力矩输出能力的六自由度力反馈设备及其支持多指力反馈的指部机构研究,重点研究了基于磁流变阻尼器的指部力反馈机构以及多鼓式磁流变阻尼器。本文设计、评估并验证了一款混联式六自由度力反馈设备。该设备具有工作空间大、平动力和转动力矩输出能力强的特点。此外,设备还实现了转动自由度和平动自由度的解耦,同时具有运动学建模简单的特点。首先,对设备机械结构设计进行了分析,推导了设备的运动学与静力学模型。随后,对设备的位置跟踪性能和力输出性能进行了评估。评估结果表明,设备工作空间达到500×500×420mm,工作空间内的位置跟踪精度优于0.8 mm,平动力峰值输出可达20 N,转动力矩峰值输出可达0.6 N.m,指部力峰值输出约为3.5 N。最后,基于该力反馈设备构建了带有双手力反馈的人机交互系统,阐述了系统布局与架构,并编写了一个应用实例。实例任务结果表明,相较于无力反馈以及单手力反馈,受试者在双手力反馈下能更快、更准确地移动目标物体。针对基于直流电机的指部力反馈机构存在的输出能力不足问题,本文开展了基于磁流变阻尼器的指部力反馈机构研究。磁流变阻尼器采用三盘式结构设计,并采用有限元分析对其进行优化设计。优化后的阻尼器直径为36 mm,高度为18 mm,重量为130 g,断态力矩和峰值力矩分别为5.5和480m N.m,动态范围为39 d B,时间常数为60 ms。基于阻尼器的指部力反馈机构采用与基于直流电机的指部力反馈机构类似的设计方案与穿戴方式。该指部力反馈机构尺寸为82×82×134 mm,重约550g。该指部力反馈机构的测试结果表明,三指（大拇指、食指和中指）的工作空间均大于95?,回差均小于0.09?,峰值反馈力达到8 N。此外,还设计了一个应用实例以验证该指部力反馈机构的有效性。为了进一步增大阻尼器力矩密度,实现小型器件输出大范围可控力矩,本文提出了一种新型多鼓式结构,同时提出了一种基于有限元分析的多鼓式磁流变阻尼器参数评估方法。相较于鼓式阻尼器,多鼓式阻尼器可以在有限体积内激活更多的磁流变液有效剪切区域,从而使得阻尼器结构更加紧凑。多鼓式磁流变阻尼器中存在多个间隙,在同一激励下,这些间隙内的磁感应强度和剪切面积都不相同。因此,鼓数和优化间隙的选择对多鼓式阻尼器性能有很大的影响。此外,空心外壳半径对多鼓式阻尼器性能也有着显着的影响。为了定量评估这三个参数的影响,本文采用有限元分析对不同鼓数、不同优化间隙选择以及不同空心外壳半径的阻尼器分别进行了优化设计。在得到所有阻尼器的最优设计后,根据力矩、体积、质量和功率以及力矩体积比、力矩质量比以及力矩功率比对阻尼器进行了详细评估,并根据评估结果给出了这三个参数的选取建议。基于多鼓式结构,本文设计了一款小型多鼓式磁流变阻尼器和一款带有空心外壳的多鼓式磁流变阻尼器。多鼓式阻尼器结构内包含多个鼓状定子和转子。为了获得良好的密封效果以及减少断态力矩,两款阻尼器设计中均采用了磁封技术。采用有限元分析对两款阻尼器进行优化,随后根据最优设计制造了阻尼器样机并评估其力矩输出性能和阶跃响应性能。最优设计下的小型多鼓式阻尼器直径28 mm,高度23.5 mm,可提供的最小、最大力矩分别为4和403 m N.m,力矩体积比为27.864k N/m2,动态范围约为40 d B,时间常数为54 ms。最优设计下的带有空心外壳的多鼓式阻尼器直径40 mm,高度28 mm,可提供的最小、最大力矩分别为11.04和1263.39 m N.m,力矩体积比为41.252k N/m2,动态范围约为41.17 d B,时间常数为35 ms。
杨晶[10]（2020）在《基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的传力特性分析》文中研究说明针对磁流变液的磁化饱和性导致磁流变液的剪切屈服应力和磁流变传动装置的传递转矩不足、由滑差造成的高温导致磁流变液的载液粘性下降进而使得磁流变液的工作性能下降甚至失效的问题,本文根据挤压强化效应下磁流变液的剪切屈服应力显着增加的特点,设计了一种基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置,并对该装置进行传力和滑差特性方面的研究。本文的主要研究工作如下:（1）基于磁偶极子理论和磁流变液链化时的典型微观结构模型,在考虑磁性颗粒所受的磁场力、体积排斥力和载液粘性阻力的条件下,对已有的磁流变液剪切屈服应力微观模型进行了优化。根据磁流变液微观结构的变化对其典型微观结构模型进行了改进,并结合赫兹接触理论建立了磁流变液的滑差功率模型。探讨了磁场强度、颗粒体积分数、剪切应变以及剪切应变率等主要控制因素对磁流变液剪切屈服应力和滑差功率的影响。（2）分析了圆筒式和圆盘式磁流变传动装置的基本结构及其工作原理,并推导了相应的传递转矩的表达式,经过对比分析本文采用了圆盘式作为磁流变传动装置的基本形式。进行了基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的整体结构设计,并对其主要结构参数、密封方式、磁路等进行了详细的设计与分析。（3）对所设计的基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置进行了传动性能的分析,探讨了电流、磁流变液工作间隙宽度、磁通面积等对磁流变传动装置磁路的影响,并根据磁场分析结果对磁路结构进行了优化。基于传热学理论建立了磁流变液的基本传热方程,确定了磁流变液在类固体状态下的弹性模量、泊松比和热膨胀系数,对优化后的磁流变传动装置进行了热结构分析,探讨了电流、滑差、散热等对磁流变传动装置温度和结构的影响。（4）分析了挤压强化效应下盘式磁流变传动装置的传递转矩,并探讨了挤压应力和电流对磁流变传动装置的传递转矩的影响。分析了挤压强化效应下盘式磁流变传动装置的滑差功率,并探讨了挤压应力和滑差对磁流变传动装置的滑差功率的影响。研究了磁流变液在不同工作时长和适宜工作温度下的最大滑差功率,分析了滑差效应下基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的传递转矩,结果表明,相比于无挤压状况,本文所设计的基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置不但能保证工作性能稳定,且传递转矩显着提升。
二、磁流变装置结构与磁路耦合有限元分析（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、磁流变装置结构与磁路耦合有限元分析（论文提纲范文）
（1）乘用车磁力悬架的馈能和动力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及意义 |
| 1.2 馈能悬架概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 馈能悬架研究现状 |
| 1.3.2 馈能悬架馈能特性与自供电技术研究现状 |
| 1.3.3 馈能悬架动力学特性研究现状 |
| 1.4 目前存在的问题 |
| 1.5 本文的研究目的和研究内容 |
| 第2章 磁力悬架的结构设计及理论模型 |
| 2.1 磁力悬架的结构设计及工作原理 |
| 2.1.1 磁力悬架的结构设计 |
| 2.1.2 磁力悬架的工作原理 |
| 2.2 二自由度1/4 车动力学模型 |
| 2.3 能量收集器的磁场模型和馈能模型 |
| 2.3.1 磁场模型 |
| 2.3.2 馈能模型 |
| 2.4 磁场仿真与分析 |
| 2.5 实验研究 |
| 2.5.1 磁力悬架原理样机 |
| 2.5.2 磁感应强度实验 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 磁力悬架馈能特性的影响分析 |
| 3.1 分析影响馈能特性的参数 |
| 3.2 定子对馈能特性的影响 |
| 3.2.1 永磁铁厚度对馈能特性的影响 |
| 3.2.2 铁制圆环厚度对馈能特性的影响 |
| 3.2.3 定子气隙厚度对馈能特性的影响 |
| 3.3 动子对馈能特性的影响 |
| 3.3.1 线圈厚度对馈能特性的影响 |
| 3.3.2 线径大小对馈能特性的影响 |
| 3.4 1/4 车系统参数对馈能特性的影响 |
| 3.4.1 簧载质量对馈能特性的影响 |
| 3.4.2 悬架刚度对馈能特性的影响 |
| 3.4.3 悬架阻尼对馈能特性的影响 |
| 3.4.4 轮胎刚度对馈能特性的影响 |
| 3.5 负载电阻对馈能特性的影响 |
| 3.6 实验研究 |
| 3.6.1 磁力悬架的实验台 |
| 3.6.2 磁力悬架的馈能实验验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 激励对馈能特性的影响分析及馈能应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 激励对馈能特性的影响 |
| 4.2.1 周期激励对馈能特性的影响 |
| 4.2.2 冲击激励对馈能特性的影响 |
| 4.2.3 随机激励对馈能特性的影响 |
| 4.3 馈能特性实验研究 |
| 4.3.1 不同激励实验 |
| 4.3.2 馈能电路实验 |
| 4.4 馈能应用实验研究 |
| 4.4.1 点亮LED实验 |
| 4.4.2 自供电无线传感实验 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 磁力悬架系统的动力学特性分析 |
| 5.1 磁力悬架系统的性能指标 |
| 5.1.1 馈能功率 |
| 5.1.2 车身加速度 |
| 5.1.3 轮胎相对动载荷 |
| 5.2 磁力悬架系统的动力学特性分析 |
| 5.2.1 磁力悬架阻尼特性 |
| 5.2.2 磁力悬架动力学特性 |
| 5.3 馈能特性与其动力学特性耦合分析 |
| 5.3.1 分析影响耦合特性的参数 |
| 5.3.2 系统输入激励对耦合特性的影响 |
| 5.3.3 机电耦合系数对耦合特性的影响 |
| 5.3.4 外部负载电阻对耦合特性的影响 |
| 5.4 实验研究 |
| 5.4.1 动力学特性实验 |
| 5.4.2 耦合特性实验 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 实车系统的特性仿真分析 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 1/4 车非线性数学模型 |
| 6.3 1/4 车系统的非线性特性分析 |
| 6.3.1 无量纲激励频率对车辆系统特性的影响 |
| 6.3.2 无量纲悬架刚度对车辆系统特性的影响 |
| 6.3.3 无量纲悬架阻尼对车辆系统特性的影响 |
| 6.3.4 无量纲质量比对车辆系统特性的影响 |
| 6.4 对比分析 |
| 6.4.1 时域路面不平度的模型 |
| 6.4.2 馈能效果对比 |
| 6.4.3 振动效果对比 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（2）基于MRE的柔性微动平台变刚度设计与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景及意义 |
| 1.2 国内外研究的发展状况 |
| 1.2.1 柔性铰链的发展 |
| 1.2.2 微运动平台的发展 |
| 1.2.3 刚度可调机构的研究现状 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 第2章 磁流变弹性体的制备与测试 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁流变弹性体的介绍、类别及特性 |
| 2.2.1 磁流变弹性体的介绍 |
| 2.2.2 磁流变弹性体的组成部分 |
| 2.2.3 磁流变弹性体的分类 |
| 2.2.4 磁流变效应 |
| 2.2.5 磁流变弹性体的受力形式 |
| 2.3 磁流变弹性体的力学模型 |
| 2.4 磁流变弹性体的制备 |
| 2.4.1 磁流变弹性体的制备分类 |
| 2.4.2 磁流变弹性体的制备材料 |
| 2.4.3 磁流变弹性体的制备方案 |
| 2.5 磁流变弹性体的实验性能 |
| 2.5.1 磁流变弹性体的性能实验 |
| 2.5.2 磁流变弹性体的性能分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 柔性微动平台变刚度设计与仿真 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 柔性微动平台的结构设计 |
| 3.2.1 柔性微动平台的工作原理 |
| 3.2.2 柔性微动平台的结构设计 |
| 3.2.3 柔性导向机构的设计 |
| 3.2.4 磁流变弹性体的设计 |
| 3.2.5 柔性微动平台驱动器选型 |
| 3.3 柔性微动平台的磁路设计 |
| 3.3.1 磁路的导磁材料的选择 |
| 3.3.2 磁路的线圈的匝数计算 |
| 3.4 柔性微动平台的有限元分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 柔性微动平台变刚度建模分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 机构静力学分析 |
| 4.2.1 复合平行导向机构分析 |
| 4.2.2 复合平行导向机构建模分析 |
| 4.2.3 柔性微动平台整体变刚度的建模分析 |
| 4.3 机构动力学分析 |
| 4.3.1 柔性微动平台的动能 |
| 4.3.2 柔性微动平台的势能 |
| 4.3.3 柔性微动平台的整体动力学模型 |
| 4.4 柔性微动平台的仿真分析 |
| 4.4.1 微动平台的静态仿真 |
| 4.4.2 微动平台的动态仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 柔性微动平台的实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 柔性微动平台实验系统的介绍 |
| 5.2.1 柔性微动平台实验样机制备 |
| 5.2.2 柔性微动平台的实验系统搭建 |
| 5.3 微动平台无磁场下的开环特性实验 |
| 5.3.1 微动平台的行程实验 |
| 5.3.2 微动平台的阶跃响应 |
| 5.3.3 微动平台的分辨力测试 |
| 5.3.4 微动平台的频率响应测试 |
| 5.4 微动平台磁场下的开环特性实验 |
| 5.4.1 微动平台的刚度测试 |
| 5.4.2 微动平台的阶跃响应 |
| 5.4.3 微动平台的分辨力测试 |
| 5.4.4 微动平台的频率响应测试 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间主要科研成果 |
| 一、发表学术论文及成果 |
| 二、参加的科研课题 |
（3）基于多物理场耦合模型的磁流变阻尼器优化设计及动力学性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 磁流变阻尼器工作原理 |
| 1.2.1 磁流变液 |
| 1.2.2 磁流变阻尼器工作原理 |
| 1.3 磁流变阻尼器国内外研究现状 |
| 1.3.1 磁流变阻尼器结构设计 |
| 1.3.2 磁流变阻尼器仿真技术 |
| 1.3.3 磁流变阻尼器优化设计 |
| 1.4 本文研究目的和主要研究内容 |
| 1.4.1 研究目的 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 磁流变阻尼器结构设计 |
| 2.1 磁流变阻尼器设计需考虑的要点 |
| 2.1.1 主要材料选择 |
| 2.1.2 阻尼通道设计 |
| 2.1.3 阻尼通道内磁场分布 |
| 2.1.4 磁流变液选型 |
| 2.2 磁流变阻尼器结构设计 |
| 2.2.1 工作模式 |
| 2.2.2 结构类型 |
| 2.2.3 总体结构设计 |
| 2.2.4 结构参数设计 |
| 2.3 磁流变阻尼器磁路分析及计算 |
| 2.3.1 磁路分析 |
| 2.3.2 磁路计算 |
| 2.3.3 线圈功率分析 |
| 2.4 磁流变阻尼器力学模型 |
| 2.4.1 Bingham伪静力模型 |
| 2.4.2 阻尼器力学模型 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磁流变阻尼器多物理场耦合仿真 |
| 3.1 多物理场耦合分析简介 |
| 3.1.1 多物理场耦合仿真原理 |
| 3.1.2 COMSOL多物理场仿真软件简介 |
| 3.2 磁流变阻尼器多物理场耦合仿真模型建立 |
| 3.2.1 磁流变阻尼器多物理场耦合仿真流程 |
| 3.2.2 多物理场耦合仿真模型建立 |
| 3.3 电磁场仿真分析 |
| 3.3.1 电磁场分析理论 |
| 3.3.2 电磁场仿真结果分析 |
| 3.4 磁场作用下的流场仿真分析 |
| 3.4.1 流场分析理论 |
| 3.4.2 磁场作用下的流场仿真结果分析 |
| 3.5 磁流场作用下的固体力学仿真分析 |
| 3.5.1 固体力学分析理论 |
| 3.5.2 磁流场作用下的固体力学仿真结果分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 基于DOE及代理模型的磁流变阻尼器多目标优化设计 |
| 4.1 优化方法的实现 |
| 4.1.1 ISIGHT集成COMSOL |
| 4.1.2 磁流变阻尼器多目标优化流程 |
| 4.2 试验设计(DOE) |
| 4.2.1 试验设计方法概述 |
| 4.2.2 最优拉丁超立方抽样分析 |
| 4.3 代理模型的建立与分析 |
| 4.3.1 代理模型介绍 |
| 4.3.2 RBF模型的建立与分析 |
| 4.4 多目标优化设计 |
| 4.4.1 多目标优化概述 |
| 4.4.2 NSGA-Ⅱ算法 |
| 4.4.3 优化求解 |
| 4.5 阻尼器优化结果分析 |
| 4.5.1 优化后阻尼器的结构 |
| 4.5.2 优化后阻尼器的动力学性能 |
| 4.5.3 优化前后阻尼器动力学性能对比分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 磁流变阻尼器性能测试分析 |
| 5.1 磁流变阻尼器原型样机 |
| 5.2 磁流变阻尼器动力学性能测试系统 |
| 5.3 动力学性能实验分析 |
| 5.3.1 零场阻尼力测试 |
| 5.3.2 优化前阻尼器的动力学性能 |
| 5.3.3 优化后阻尼器的动力学性能 |
| 5.3.4 优化前后阻尼器动力学性能对比分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简历 在读期间获得科研成果及奖励 |
| 致谢 |
（4）磁流变液传动系统动力传递机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 磁流变动力传动技术概述 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 传动用高性能磁流变液研究 |
| 2.1 磁流变效应及磁流变液组分 |
| 2.2 磁流变液性能指标及影响因素 |
| 2.3 高性能磁流变液制备及性能研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 磁流变液微观结构数值模拟 |
| 3.1 磁流变液系统理论分析 |
| 3.2 数值模拟方法研究 |
| 3.3 模拟结果及分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 基于工业CT的磁流变液微观结构特性研究 |
| 4.1 工业CT介绍 |
| 4.2 工业CT实验系统设计 |
| 4.3 实验内容、结果及分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 挤压强化磁流变制动器设计与磁路分析 |
| 5.1 挤压强化磁流变制动器设计方案研究 |
| 5.2 挤压强化磁流变制动器结构设计 |
| 5.3 挤压强化磁流变制动器磁路设计 |
| 5.4 挤压强化磁流变制动器电磁场仿真 |
| 5.5 挤压强化磁流变制动器磁场测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 挤压强化磁流变制动器性能实验研究 |
| 6.1 磁流变液制动、挤压和温度实验系统设计 |
| 6.2 实验内容及测试方法 |
| 6.3 实验及分析 |
| 6.4 本章小结 |
| 7 主要结论与展望 |
| 7.1 主要结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）电磁式新型反后坐装置关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 自适应控制技术 |
| 1.2.2 磁流变技术 |
| 1.2.3 电磁阻尼技术 |
| 1.3 本文的研究内容 |
| 1.3.1 问题的提出 |
| 1.3.2 研究的内容 |
| 2 电磁式反后坐装置总体方案设计 |
| 2.1 基本原理 |
| 2.2 系统组成 |
| 2.2.1 电磁制退机 |
| 2.2.2 控制系统 |
| 2.2.3 电路系统 |
| 2.2.4 检测系统 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 电磁式反后坐装置动力学特性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 动力学模型 |
| 3.2.1 等效磁路模型 |
| 3.2.2 电磁式反后坐装置机电耦合特性 |
| 3.3 计算分析 |
| 3.3.1 电磁阻力分析 |
| 3.3.2 电磁阻力规律及可控性分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 电磁式反后坐装置能量回收特性研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 数学模型 |
| 4.3 感应电动势计算与影响因素分析 |
| 4.4 输出电压信号后处理 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 电磁式反后坐装置温度场特性研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 发热源分析与计算 |
| 5.2.1 铁心损耗 |
| 5.2.2 绕组铜耗 |
| 5.2.3 机械损耗 |
| 5.2.4 发热源热量计算 |
| 5.3 热性能参数分析 |
| 5.3.1 导热系数 |
| 5.3.2 散热系数 |
| 5.4 温度场分析 |
| 5.4.1 温升分析 |
| 5.4.2 温度场分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 电磁式反后坐装置振动特性研究 |
| 6.1 概述 |
| 6.2 径向电磁力计算 |
| 6.2.1 磁场分析 |
| 6.2.2 电磁激振力计算 |
| 6.3 结构模态分析 |
| 6.3.1 有限元模型 |
| 6.3.2 模态分析 |
| 6.4 电磁振动响应分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 全文总结 |
| 7.2 本文创新点 |
| 7.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）电涡流阻尼器阻尼性能优化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 结构振动控制 |
| 1.1.2 被动控制 |
| 1.1.3 调谐质量阻尼器(TMD) |
| 1.2 电涡流阻尼器的研究现状 |
| 1.2.1 电涡流阻尼器原理 |
| 1.2.2 国外研究进展 |
| 1.2.3 国内研究进展 |
| 1.2.4 本文研究对象 |
| 1.2.5 现有电涡流阻尼器研究方法 |
| 1.3 本文主要研究工作 |
| 1.3.1 研究方案及内容 |
| 1.3.2 关键技术要点 |
| 1.3.3 研究目的及意义 |
| 2 理论解析计算 |
| 2.1 TMD振动控制设计方法 |
| 2.2 电涡流阻尼器优化分析解析模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 3 内置式单层PECD力学性能测试与有限元分析验证 |
| 3.1 测试方案 |
| 3.1.1 内置式单层电涡流TMD构造 |
| 3.1.2 试验设计 |
| 3.2 测试结果 |
| 3.3 三维电磁场有限元分析 |
| 3.3.1 建立COMSOL三维电磁场有限元模型 |
| 3.3.2 试验数据与有限元分析结果对比分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 典型单层PECD优化及对比分析 |
| 4.1 基本思路 |
| 4.1.1 单层PECD磁路与构型 |
| 4.1.2 阻尼性能评价指标 |
| 4.2 单层PECD构型与磁路优化分析 |
| 4.2.1 外置式单层PECD(无导磁钢板) |
| 4.2.2 外置式单层PECD(附加导磁钢板) |
| 4.2.3 内置式单层PECD |
| 4.3 单层PECD阻尼性能对比分析 |
| 4.3.1 基于耗能效率对比 |
| 4.3.2 阻尼性能综合对比 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 典型多层PECD优化分析 |
| 5.1 优化方案设计 |
| 5.1.1 典型单排式多层PECD构型及磁路 |
| 5.1.2 有限元分析方法校验 |
| 5.1.3 参数分析方案 |
| 5.2 典型单排式多层PECD构型及磁路优化分析 |
| 5.2.1 永磁体间距分析 |
| 5.2.2 磁场间隙分析 |
| 5.2.3 材料厚度分析 |
| 5.2.4 永磁体固定材料分析 |
| 5.2.5 永磁体磁极方向分析 |
| 5.3 阵列式多层PECD优化及对比分析 |
| 5.3.1 单排式与阵列式多层PECD对比分析 |
| 5.3.2 阵列式多层PECD层数 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（7）磁流变发动机悬置动态特性及控制方法研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究中存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 发动机悬置系统需求分析与磁流变悬置结构设计 |
| 2.1 发动机悬置系统需求分析 |
| 2.2 磁流变液的工作原理及悬置的总体结构设计 |
| 2.3 磁流变悬置磁路详细设计与仿真 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 发动机悬置系统解耦优化及磁流变悬置性能特性研究 |
| 3.1 发动机悬置系统的解耦优化 |
| 3.2 磁流变悬置性能特性研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 磁流变悬置半主动控制模型及控制策略研究 |
| 4.1 磁流变悬置的动力学建模 |
| 4.2 神经网络PID原理 |
| 4.3 改进果蝇优化算法PID控制器参数整定方法研究 |
| 4.4 仿真分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 磁流变发动机悬置半主动控制系统实验研究 |
| 5.1 实验台硬件设计 |
| 5.2 实验台软件设计 |
| 5.3 悬置半主动控制系统实验研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（8）磁流变阻尼器的磁-力-热多物理场模型及其在振动控制中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 磁流变液技术及其应用 |
| 1.2 MR阻尼器各物理场模型以及半主动控制的研究现状 |
| 1.2.1 MR阻尼器的磁场模型 |
| 1.2.2 MR阻尼器的(流体)力学模型 |
| 1.2.3 MR阻尼器的传热模型 |
| 1.2.4 MR阻尼器的半主动控制 |
| 1.3 现有研究存在的不足及本文的主要研究内容 |
| 2 MR阻尼器磁-力耦合的分布参数模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 MR阻尼器磁场的分布参数模型 |
| 2.2.1 磁场的分布参数模型 |
| 2.2.2 磁场模型的等效电路 |
| 2.2.3 等效电路的计算方程及其求解 |
| 2.3 磁-力耦合模型 |
| 2.3.1 磁场模型和流体力学模型耦合 |
| 2.3.2 分层数和阻尼力关系 |
| 2.4 MR阻尼器响应时间试验研究 |
| 2.4.1 响应时间试验方案设计 |
| 2.4.2 试验数据与模型对比 |
| 2.5 结论 |
| 3 MR阻尼器的传热模型 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于控制体的MR阻尼器传热模型 |
| 3.2.1 控制体的守恒方程 |
| 3.2.2 传热模型的计算方程及其求解 |
| 3.3 MR阻尼器温升试验研究 |
| 3.3.1 温升试验方案设计 |
| 3.3.2 试验数据与模型对比 |
| 3.4 结论 |
| 4 基于物理模型的半主动控制算法 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于MR阻尼器物理模型的半主动控制算法 |
| 4.2.1 MR阻尼器的物理模型建立 |
| 4.2.2 基于物理模型的半主动控制算法 |
| 4.2.3 几何参数对半主动控制效果影响的初步研究 |
| 4.3 结论 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录1 |
| 附录2 |
| 攻读硕士学位期间获奖情况 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文 |
（9）带有磁流变阻尼器的多自由度力反馈技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的研究背景和意义 |
| 1.2 力觉交互技术的应用研究 |
| 1.3 国内外多自由度力反馈设备研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 磁流变阻尼器及其相关力反馈设备 |
| 1.5 目前存在的问题与主要研究内容 |
| 第二章 混联式六自由度力反馈设备设计、评估与验证 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 机械结构设计 |
| 2.2.1 平动机构设计 |
| 2.2.2 转动机构设计 |
| 2.2.3 指部力反馈机构设计 |
| 2.3 运动学与静力学建模 |
| 2.3.1 正向运动学 |
| 2.3.2 逆向运动学 |
| 2.3.3 静力学 |
| 2.4 力反馈设备性能评估 |
| 2.4.1 工作空间和位置跟踪精度 |
| 2.4.2 力输出性能 |
| 2.5 带有双手力反馈的人机交互系统 |
| 2.5.1 系统布局 |
| 2.5.2 系统架构 |
| 2.5.3 应用实例 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于多盘式磁流变阻尼器的指部力反馈机构设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁流变液与磁流变阻尼器 |
| 3.2.1 智能流体 |
| 3.2.2 磁流变液成分 |
| 3.2.3 磁流变液流变效应 |
| 3.2.4 磁流变液工作模式 |
| 3.2.5 磁流变阻尼器经典结构 |
| 3.3 多盘式磁流变阻尼器设计 |
| 3.3.1 阻尼器结构选择 |
| 3.3.2 阻尼器机械结构与优化设计 |
| 3.3.3 阻尼器性能评估 |
| 3.4 指部力反馈机构设计 |
| 3.4.1 机械结构设计 |
| 3.4.2 指部力反馈机构评估与验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于有限元分析的多鼓式磁流变阻尼器参数评估 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 鼓数和优化间隙选择对多鼓式阻尼器性能影响分析 |
| 4.2.1 带有N个鼓的多鼓式阻尼器机械结构 |
| 4.2.2 力矩和体积建模 |
| 4.2.3 质量和功率建模 |
| 4.2.4 基于有限元分析的阻尼器优化设计 |
| 4.2.5 优化间隙对阻尼器性能的影响 |
| 4.2.6 鼓数对阻尼器性能的影响 |
| 4.3 空心外壳半径对多鼓式阻尼器性能影响分析 |
| 4.3.1 带有空心外壳的多鼓式阻尼器建模 |
| 4.3.2 基于有限元分析的阻尼器优化设计 |
| 4.3.3 空心外壳半径对阻尼器性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 多鼓式磁流变阻尼器设计与评估 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 小型多鼓式磁流变阻尼器设计与评估 |
| 5.2.1 阻尼器机械结构 |
| 5.2.2 阻尼器建模 |
| 5.2.3 基于有限元分析的阻尼器优化设计 |
| 5.2.4 小型多鼓式磁流变阻尼器性能评估 |
| 5.3 带有空心外壳的多鼓式阻尼器设计与评估 |
| 5.3.1 空心外壳演化机理 |
| 5.3.2 阻尼器机械结构 |
| 5.3.3 基于有限元分析的阻尼器优化设计 |
| 5.3.4 带有空心外壳的多鼓式阻尼器性能评估 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 未来研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者攻读博士学位期间的研究成果 |
（10）基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的传力特性分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题来源及研究意义 |
| 1.2 磁流变液及其传动应用的国内外研究现状 |
| 1.2.1 磁流变液的国内外研究现状 |
| 1.2.2 磁流变液传动应用的国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 2 磁流变液的传力与滑差特性分析 |
| 2.1 磁流变液的性能 |
| 2.1.1 磁流变液的组成 |
| 2.1.2 磁流变液的链化机理 |
| 2.1.3 磁流变液的传动原理 |
| 2.2 剪切屈服应力微观模型的建立与分析 |
| 2.3 滑差功率模型的建立与分析 |
| 2.3.1 磁性颗粒链内部的滑差功率分析 |
| 2.3.2 磁性颗粒链与壁面间的滑差功率分析 |
| 2.3.3 载液内部及与壁面间的滑差功率分析 |
| 2.4 磁流变液的传力与滑差特性的典型影响因素分析 |
| 2.4.1 磁场强度的影响 |
| 2.4.2 剪切应变的影响 |
| 2.4.3 剪切应变率的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的设计 |
| 3.1 磁流变液的工作模式、传动特点及失效原因 |
| 3.1.1 磁流变液的工作模式 |
| 3.1.2 磁流变液传动的特点 |
| 3.1.3 磁流变液传动失效原因 |
| 3.2 磁流变传动装置的基本结构及传动性能分析 |
| 3.2.1 圆筒式磁流变传动装置的基本结构及传递转矩分析 |
| 3.2.2 圆盘式磁流变传动装置的基本结构及传递转矩分析 |
| 3.2.3 圆筒式和圆盘式磁流变传动装置的对比分析 |
| 3.3 基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的结构设计 |
| 3.3.1 设计准则 |
| 3.3.2 整体结构设计 |
| 3.3.3 结构参数设计 |
| 3.3.4 密封方式设计 |
| 3.4 基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的磁路设计 |
| 3.4.1 磁路设计原理 |
| 3.4.2 磁路计算 |
| 3.4.3 励磁线圈设计 |
| 3.4.4 磁路材料选取 |
| 3.4.5 磁路分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的分析 |
| 4.1 磁流变传动装置的传动性能分析 |
| 4.1.1 输入电流对磁流变液磁场的影响分析 |
| 4.1.2 工作间隙宽度对磁流变液磁场的影响分析 |
| 4.1.3 磁饱和特性分析 |
| 4.2 磁流变传动装置的热性能分析 |
| 4.2.1 磁流变液的基本传热方程 |
| 4.2.2 磁流变传动装置的热分析 |
| 4.2.3 典型控制参数对温升的影响 |
| 4.3 温升对磁流变传动装置的结构影响研究 |
| 4.3.1 分析参数的确定 |
| 4.3.2 磁流变传动装置的热变形与热应力分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的传力特性分析 |
| 5.1 挤压强化效应下盘式磁流变传动装置的传递转矩分析 |
| 5.2 挤压强化效应下盘式磁流变传动装置的滑差功率分析 |
| 5.3 滑差效应下基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的传递转矩分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果 |
四、磁流变装置结构与磁路耦合有限元分析（论文参考文献）
- [1]乘用车磁力悬架的馈能和动力学特性研究[D]. 周冉. 沈阳工业大学, 2021(02)
- [2]基于MRE的柔性微动平台变刚度设计与分析[D]. 李泽英. 齐鲁工业大学, 2021(10)
- [3]基于多物理场耦合模型的磁流变阻尼器优化设计及动力学性能研究[D]. 邓英俊. 华东交通大学, 2021(01)
- [4]磁流变液传动系统动力传递机理研究[D]. 王宁宁. 中国矿业大学, 2021
- [5]电磁式新型反后坐装置关键技术研究[D]. 黄通. 中北大学, 2020(10)
- [6]电涡流阻尼器阻尼性能优化分析[D]. 李国豪. 大连理工大学, 2020(02)
- [7]磁流变发动机悬置动态特性及控制方法研究[D]. 杨玉平. 中国矿业大学, 2020
- [8]磁流变阻尼器的磁-力-热多物理场模型及其在振动控制中的应用[D]. 谢靖. 西安建筑科技大学, 2020
- [9]带有磁流变阻尼器的多自由度力反馈技术研究[D]. 秦欢欢. 东南大学, 2020(01)
- [10]基于挤压强化技术的盘式磁流变传动装置的传力特性分析[D]. 杨晶. 重庆理工大学, 2020(08)