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自供能式磁流变液减震器的结构设计及实验方案设计任务书.doc
1、磁流变液的静态屈服应力等人研究了磁流变液的剪切流动法国大学和等人对磁流变液的物理机制进行了分析。美国德尔福公司推出了磁流变液减振器，其中指出，在磁流变液的半主动悬架系统中,磁流变液这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的流体特性，而在强磁场作用下,呈现了高粘度低流动性的特性，磁流变液属可控流体，是瞬间的可逆的，而且其磁流变后的剪切强度和磁场强度具有稳定的对应关系。这种磁流变液减振器已用在凯迪拉克轿车上。近年来，国内对磁流变液的研究也取得了些成果。重庆大学的常建彭向和司鹄等人研究了磁流变液流变特性的测试方法，研究了磁流变液的屈服应力，廖昌荣等人对用于微型汽车的磁流变阻尼器的设计原理方法及实验进行了研究，黄金等人研究了磁流变液在制动器离合器中的应用，建立了磁流变制动器的设计方法上海交通大学何亚东西安交大倪建华等人研究了磁流变阻尼器在车辆悬架控制中的应用，佛山大学旺晓建研究了支承在磁流变液阻尼器和滑动轴承上的转子系统在振动主动控制过程中的运动稳定。姚喆赫等介绍了磁流变液的。振器是利用压电材料的机电耦合性能来实现机械能向电能的转变加以利用，结合磁流变液的流变特性所产生的阻尼力和机械设计方法相结合而设计开发的新型减振器。这种减振器的力学特性可由外加磁场连续控制。为了开发这种磁流变减振器，本文将磁流变液的力学特性和机械设计的方法结合起来，分析了磁流变液在减振器间隙中的流动情况，建立了磁流变减振器的设计理论与方法。第章概论.磁流变减震器研究现状压电材料在原始的研究如换能器压电驱动器传感器以及超声波等反面的研究越来越完善，除此之外其他的应用方面如鉴频器压电震荡器变压器滤波器等方面的应用也逐渐兴起，随着现代电子信息技术的飞速发展，对于性能优异的压电陶瓷材料的开发和探索成为了各国的研究热点，对于含铅压电陶瓷材料的低温烧结和性能改进以及对不含铅压电陶瓷材料的性能改进成为了重点研究对象。除此之外，应用方面也更加广泛，如将压电陶瓷做成水声换能器用来水下导航侦查敌舰等，做成的压电引信可以精确引燃引爆破甲弹等杀伤性武器，在精密测量及超声探伤等方面的作用也越。
2、。在车辆上产生的振动，主要是由于车辆行驶中路面的不平坦，导致作用于车轮上的垂直反力支承力纵向反力牵引力和制动力和侧向反力起伏波动，通过悬架传递到车身，从而产生振动与冲击。振动与冲击会严重影响车辆的平顺性和操纵稳定性以及车辆零部件的疲劳寿命，减振性能的好坏成为车辆在市场竞争中的个重要指标。减振器是车辆减振的主要部件，因此，减振器的研究对车辆有着重要的意义。压电材料作为种重要的能量转换介质，能很好将车辆震动过程中的机械能挤压压电材料使其产生表面电位差，然后通过适当的处理和传送装置可以讲压电材料上的电位差成为稳定的电能输出，并运用于电磁场的产生，这是减震器采用自供能式的最基本原理。磁流变液则具有稳定的磁控和在磁场中运动可控的阻尼力，其流变特性可由外加磁场连续控制。在不加磁场时，它表现为牛顿流体在外加磁场作用下，磁流变液能够在内快速可逆地由流动性良好的牛顿流体转变为高粘度低流动性的宾汉塑性固体，具有定的抗剪屈服应力，且其屈服应力随外界磁场的增加而增加。汽车自供能式磁流变减。，则呈现出高粘度低流动性的体特性。由于磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的可逆的而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，因此是种用途广泛性能优良的智能材料。磁流变液可以再磁场中运动产生阻尼力从而实现减震。本文主要介绍压电材料在减震器上面的应用，也就是自供能式磁流变减震器的结构分析与设计。压电材料配合机械运动可以提供减震器所需要的能量，而磁流变液可以在磁场中运动产生阻尼力和剪切力，从而缓解震动，这就是自供能式磁流变液减震器的基本概念。从压电材料产生电能开始分析，到设计结构利用电能并应用于需要的部分，这是自供能部分的设计，对于磁流变阻尼器，先分析各部分的结构尺寸参数及选用材料，并以此为基础进行磁路设计得出活塞的磁路结构，然后运用机械三维软件的模拟仿真，建立具体的三维立体模型，画出装配图，验证并得出阻尼器的尺寸结构参数。关键词压电材料磁流变液阻尼器减震器.,.,.,引言在工程技术中，机械振动是种普遍存在并时刻影响着人们而且正不断被利用反用于为人们的舒适服务。
3、义研究的内容介绍压电材料自供能的特点，选择压电材料及其形状模式，设计压电功能系统介绍磁流变液材料的组成磁流变液效应磁流变液的主要性能。根据阻尼力的要求，确立了减振器的基本结构参数尺寸，以此为基础进行了磁路设计。根据减振器般结构尺寸，画出磁流变减振器结构装配图。研究课题的意义车辆工程的发展过程中，人们对舒适性和安全性等要求的提高及现代科学技术的发展,经过科学研究及实践而依次出现了三类悬挂系统被动悬挂主动悬挂半主动悬挂。半主动悬挂系统采用了自主调节的主动控制智能装置,而且这种主动控制并不需要很大的能量同时半主动控制悬架系统在没有主动控制时具有被动悬架系统的功能,在控制失效的情况下保证了悬架系统的可靠性。所以半主动悬架具有系统结构相对简单,具有出力大能耗小响应快阻尼力可调和易于控制等优点,在工程和实际应用中有着广阔的前景。磁流变阻尼器是种通过调整磁场强度来达到调节阻尼目的的智能装置,因此,基于磁流变液流变效应的磁流变阻尼器正符合了半悬架系统的要求。目前国外对汽车磁流变阻。磁流变液的静态屈服应力等人研究了磁流变液的剪切流动法国大学和等人对磁流变液的物理机制进行了分析。美国德尔福公司推出了磁流变液减振器，其中指出，在磁流变液的半主动悬架系统中,磁流变液这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的流体特性，而在强磁场作用下,呈现了高粘度低流动性的特性，磁流变液属可控流体，是瞬间的可逆的，而且其磁流变后的剪切强度和磁场强度具有稳定的对应关系。这种磁流变液减振器已用在凯迪拉克轿车上。近年来，国内对磁流变液的研究也取得了些成果。重庆大学的常建彭向和司鹄等人研究了磁流变液流变特性的测试方法，研究了磁流变液的屈服应力，廖昌荣等人对用于微型汽车的磁流变阻尼器的设计原理方法及实验进行了研究，黄金等人研究了磁流变液在制动器离合器中的应用，建立了磁流变制动器的设计方法上海交通大学何亚东西安交大倪建华等人研究了磁流变阻尼器在车辆悬架控制中的应用，佛山大学旺晓建研究了支承在磁流变液阻尼器和滑动轴承上的转子系统在振动主动控制过程中的运动稳定。姚喆赫等介绍了磁流变液的。
4、的，如增强磁流变效应的表面活性剂，防止零磁场时颗粒凝聚的分散剂和防止颗粒沉淀的稳定剂。粗分散小体积分数的可通过引入凝胶形成的附加剂，即在铁磁颗粒外表面形成保护性的胶体结构实现稳定化。该结构的强度应能阻止磁性颗粒的沉降和凝聚。此外，该结构的强度也应能承受在外磁场中的可逆触变转变而不致破坏。作为这种稳定剂的个例子可使用包含有超细颗粒的无定形硅粉即硅凝胶。该粉末有个大的表面积。每个颗粒是高度多孔的且包含有可吸收大量液体或蒸汽的孔面积。铁磁分散颗粒在力学上可通过硅凝胶的表面结构来支撑且可均匀分自供,能式磁,流变,减震器,结构设计,实验,试验,方案设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要引言第章概论.磁流变减震器研究现状.研究的内容研究课题的意义第章自供能部分结构设计.结构设计的原则.压电能量捕获结构.电能调理电路.连接弹簧部分第章磁流变液减震器.磁流变液磁流变液的组成磁流变效应及其特征磁流变效应的机理影响磁流变效应的因素磁学特性磁流变液的粘度磁流变液的密度常用磁流变液种类.减震。。在车辆上产生的振动，主要是由于车辆行驶中路面的不平坦，导致作用于车轮上的垂直反力支承力纵向反力牵引力和制动力和侧向反力起伏波动，通过悬架传递到车身，从而产生振动与冲击。振动与冲击会严重影响车辆的平顺性和操纵稳定性以及车辆零部件的疲劳寿命，减振性能的好坏成为车辆在市场竞争中的个重要指标。减振器是车辆减振的主要部件，因此，减振器的研究对车辆有着重要的意义。压电材料作为种重要的能量转换介质，能很好将车辆震动过程中的机械能挤压压电材料使其产生表面电位差，然后通过适当的处理和传送装置可以讲压电材料上的电位差成为稳定的电能输出，并运用于电磁场的产生，这是减震器采用自供能式的最基本原理。磁流变液则具有稳定的磁控和在磁场中运动可控的阻尼力，其流变特性可由外加磁场连续控制。在不加磁场时，它表现为牛顿流体在外加磁场作用下，磁流变液能够在内快速可逆地由流动性良好的牛顿流体转变为高粘度低流动性的宾汉塑性固体，具有定的抗剪屈服应力，且其屈服应力随外界磁场的增加而增加。汽车自供能式磁流变减。
5、来越重要，现代压电陶瓷元器件逐渐向着多层片式化片式元件集成化集成元件模拟化和多功能化方向发展。磁流变液近年来致力于改善磁流变液沉降稳定性的工作主要可以分成两类，类是利用制备复合磁性颗粒改善稳定性另类是在磁流变液中加入些添加剂来改善弥散颗粒的沉降稳定性。然而这些方法使用的磁性颗粒大多粒径很小，其磁流变效应很低，无法适应工程器件对力学性能的要求。而针对在般实用磁流变液中普遍使用的微米级羰基铁粉表面处理研究较少，因此基于羰基铁粉表面修饰改性从而改善其沉降稳定性的研究显然非常迫切，因此实验室研发了聚甲基丙烯酸甲酯包裹的羰基铁粉，改善了磁流变液的性能。通过长期的研究，实验室已制备出性能稳定效应显著的磁流变液样品并自行研制出款碟片旋转剪切式磁流变性能测试系统开发出多款旋转式阻尼器，其中多片式阻尼器已被应用到多功能健身器中。开发多款新型的直线型阻尼器，用于汽车高速列车等多种交通工具的减振。对于磁流变阻尼器美国等人研究了用于重型卡车的磁流变阻尼器的性能美国工程研究公司的等人研究了。器的结构参数确定缸筒及活塞杆尺寸的确定间隙的确定活塞有效长度的确定磁路参数参数下的阻尼力计算活塞杆缸筒活塞及磁流变液材料减震器的其他零部件尺寸和材料选择第章减震器实验方案的设计.阻尼力数学模型的建立.功能特性试验方案的设计总结和致谢参考文献附录Ⅰ译文附录Ⅱ译文原文自供能式磁流变液减震器的结构设计及实验方案设计摘要压电材料具有机电耦合效应使其在工程应用中有了广泛的应用，来自机械外力的压迫可以使压电材料产生电位差，并通过适当的装置应用于外界同时压电材料又可由于有电场的存在使得其产生机械变形，从而使机械能作用于外界。良好的机电耦合性能使得压电材料成为种智能材料，应用于些随外界变化而产生变化的智能结构，如自我诊断自我修复的结构，而这里所介绍的减震器实际上是种自我平衡的机构。磁流变液,简称流体属可控流体，是智能材料中研究较为活跃的支。磁流变液是由高磁导率低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性而在强磁场作用下。
6、振器是利用压电材料的机电耦合性能来实现机械能向电能的转变加以利用，结合磁流变液的流变特性所产生的阻尼力和机械设计方法相结合而设计开发的新型减振器。这种减振器的力学特性可由外加磁场连续控制。为了开发这种磁流变减振器，本文将磁流变液的力学特性和机械设计的方法结合起来，分析了磁流变液在减振器间隙中的流动情况，建立了磁流变减振器的设计理论与方法。第章概论.磁流变减震器研究现状压电材料在原始的研究如换能器压电驱动器传感器以及超声波等反面的研究越来越完善，除此之外其他的应用方面如鉴频器压电震荡器变压器滤波器等方面的应用也逐渐兴起，随着现代电子信息技术的飞速发展，对于性能优异的压电陶瓷材料的开发和探索成为了各国的研究热点，对于含铅压电陶瓷材料的低温烧结和性能改进以及对不含铅压电陶瓷材料的性能改进成为了重点研究对象。除此之外，应用方面也更加广泛，如将压电陶瓷做成水声换能器用来水下导航侦查敌舰等，做成的压电引信可以精确引燃引爆破甲弹等杀伤性武器，在精密测量及超声探伤等方面的作用也越。特性及磁流变减振器的工作原理,结合国内外最新研究成果,综述了用于汽车悬架的减振器的结构形式仿真模型控制方法和测试技术,并对今后的研究工作重点进行了探讨。傅宇雁等主要介绍了磁流变减振器中磁流变阻尼器的工程应用,分析磁流变阻尼器的力学模型及其特征。吕振华等分析了汽车乘坐舒适性行驶平顺性和操纵稳定性对筒式液阻减振器特性的要求,指出汽车在不同行驶工况下对减振器特性的要求是不同的分析了被动式减振器的发展历程及非充气和充气减振器的特点,阐述了机械控制式可调阻尼减振器电子控制式减振器以及电流变和磁流变减振器等的结构特点工作原理及其动态特性分析了筒式液阻减振器基于经验设计实验修正开发方法的缺点,阐述了基于技术的现代设计开发方法的过程及其关键问题最后分析了我国筒式液阻减振器技术的发展状况及问题,展望了减振器技术的发展前景。磁流变液的最终目标是达到商业使用化程度，国内磁流变液减振器的研究还处于起步阶段，很多相关理论还不成熟，如其复杂的非线性行为还有待进步研究。.研究的内容研究课题的意。
7、器的结构参数确定缸筒及活塞杆尺寸的确定间隙的确定活塞有效长度的确定磁路参数参数下的阻尼力计算活塞杆缸筒活塞及磁流变液材料减震器的其他零部件尺寸和材料选择第章减震器实验方案的设计.阻尼力数学模型的建立.功能特性试验方案的设计总结和致谢参考文献附录Ⅰ译文附录Ⅱ译文原文自供能式磁流变液减震器的结构设计及实验方案设计摘要压电材料具有机电耦合效应使其在工程应用中有了广泛的应用，来自机械外力的压迫可以使压电材料产生电位差，并通过适当的装置应用于外界同时压电材料又可由于有电场的存在使得其产生机械变形，从而使机械能作用于外界。良好的机电耦合性能使得压电材料成为种智能材料，应用于些随外界变化而产生变化的智能结构，如自我诊断自我修复的结构，而这里所介绍的减震器实际上是种自我平衡的机构。磁流变液,简称流体属可控流体，是智能材料中研究较为活跃的支。磁流变液是由高磁导率低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性而在强磁场作用下。尼器已进行了很多的研究工作,而我国在磁流变阻尼器的应用属于初步阶段,对磁流变参数变化对减振效果的影响研究涉及较少。把传统的磁流变加上有压电自功能系统在传统的结构上能够在能量方面自给自足，利用反馈原理来进行控制，这样既能增加控制系统的准确性，又能在节能方面表现优异，已逐渐成为阻尼器发展的主要趋势，这次对课题的研究既是对以前这方面研究的完善，也是对更新更好的磁流变液的开发，以及磁流变液阻尼器结构的优化。第章自供能部分结构设计.结构设计的原则自供能部分的核心是利用压电材料的压电效应，利用压电结构将磁流变减振器工作环境的振动能转换为电能，为磁流变减振器供电，压电方式功能比电磁感应有更高的能量收集率，功能通过电能调理结构后也更加稳定，并附带反馈机理，有很好的调节作用。压电能量捕获结构收集能量的能力，即收集的电能能满足磁流变减振器的电能需求自供电磁流变减振器的输出阻尼力需受施加到线圈活塞上的电流控制结构复杂程度不高，易于加工。.压电能量捕获结构型材料基本成分是。，加入少量元素。
8、，则呈现出高粘度低流动性的体特性。由于磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的可逆的而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，因此是种用途广泛性能优良的智能材料。磁流变液可以再磁场中运动产生阻尼力从而实现减震。本文主要介绍压电材料在减震器上面的应用，也就是自供能式磁流变减震器的结构分析与设计。压电材料配合机械运动可以提供减震器所需要的能量，而磁流变液可以在磁场中运动产生阻尼力和剪切力，从而缓解震动，这就是自供能式磁流变液减震器的基本概念。从压电材料产生电能开始分析，到设计结构利用电能并应用于需要的部分，这是自供能部分的设计，对于磁流变阻尼器，先分析各部分的结构尺寸参数及选用材料，并以此为基础进行磁路设计得出活塞的磁路结构，然后运用机械三维软件的模拟仿真，建立具体的三维立体模型，画出装配图，验证并得出阻尼器的尺寸结构参数。关键词压电材料磁流变液阻尼器减震器.,.,.,引言在工程技术中，机械振动是种普遍存在并时刻影响着人们而且正不断被利用反用于为人们的舒适服务。的，如增强磁流变效应的表面活性剂，防止零磁场时颗粒凝聚的分散剂和防止颗粒沉淀的稳定剂。粗分散小体积分数的可通过引入凝胶形成的附加剂，即在铁磁颗粒外表面形成保护性的胶体结构实现稳定化。该结构的强度应能阻止磁性颗粒的沉降和凝聚。此外，该结构的强度也应能承受在外磁场中的可逆触变转变而不致破坏。作为这种稳定剂的个例子可使用包含有超细颗粒的无定形硅粉即硅凝胶。该粉末有个大的表面积。每个颗粒是高度多孔的且包含有可吸收大量液体或蒸汽的孔面积。铁磁分散颗粒在力学上可通过硅凝胶的表面结构来支撑且可均匀分自供,能式磁,流变,减震器,结构设计,实验,试验,方案设计,毕业设计,全套,图纸目录摘要引言第章概论.磁流变减震器研究现状.研究的内容研究课题的意义第章自供能部分结构设计.结构设计的原则.压电能量捕获结构.电能调理电路.连接弹簧部分第章磁流变液减震器.磁流变液磁流变液的组成磁流变效应及其特征磁流变效应的机理影响磁流变效应的因素磁学特性磁流变液的粘度磁流变液的密度常用磁流变液种类.减震。
9、特性及磁流变减振器的工作原理,结合国内外最新研究成果,综述了用于汽车悬架的减振器的结构形式仿真模型控制方法和测试技术,并对今后的研究工作重点进行了探讨。傅宇雁等主要介绍了磁流变减振器中磁流变阻尼器的工程应用,分析磁流变阻尼器的力学模型及其特征。吕振华等分析了汽车乘坐舒适性行驶平顺性和操纵稳定性对筒式液阻减振器特性的要求,指出汽车在不同行驶工况下对减振器特性的要求是不同的分析了被动式减振器的发展历程及非充气和充气减振器的特点,阐述了机械控制式可调阻尼减振器电子控制式减振器以及电流变和磁流变减振器等的结构特点工作原理及其动态特性分析了筒式液阻减振器基于经验设计实验修正开发方法的缺点,阐述了基于技术的现代设计开发方法的过程及其关键问题最后分析了我国筒式液阻减振器技术的发展状况及问题,展望了减振器技术的发展前景。磁流变液的最终目标是达到商业使用化程度，国内磁流变液减振器的研究还处于起步阶段，很多相关理论还不成熟，如其复杂的非线性行为还有待进步研究。.研究的内容研究课题的意 。来越重要，现代压电陶瓷元器件逐渐向着多层片式化片式元件集成化集成元件模拟化和多功能化方向发展。磁流变液近年来致力于改善磁流变液沉降稳定性的工作主要可以分成两类，类是利用制备复合磁性颗粒改善稳定性另类是在磁流变液中加入些添加剂来改善弥散颗粒的沉降稳定性。然而这些方法使用的磁性颗粒大多粒径很小，其磁流变效应很低，无法适应工程器件对力学性能的要求。而针对在般实用磁流变液中普遍使用的微米级羰基铁粉表面处理研究较少，因此基于羰基铁粉表面修饰改性从而改善其沉降稳定性的研究显然非常迫切，因此实验室研发了聚甲基丙烯酸甲酯包裹的羰基铁粉，改善了磁流变液的性能。通过长期的研究，实验室已制备出性能稳定效应显著的磁流变液样品并自行研制出款碟片旋转剪切式磁流变性能测试系统开发出多款旋转式阻尼器，其中多片式阻尼器已被应用到多功能健身器中。开发多款新型的直线型阻尼器，用于汽车高速列车等多种交通工具的减振。对于磁流变阻尼器美国等人研究了用于重型卡车的磁流变阻尼器的性能美国工程研究公司的等人研究了。
10、尼器已进行了很多的研究工作,而我国在磁流变阻尼器的应用属于初步阶段,对磁流变参数变化对减振效果的影响研究涉及较少。把传统的磁流变加上有压电自功能系统在传统的结构上能够在能量方面自给自足，利用反馈原理来进行控制，这样既能增加控制系统的准确性，又能在节能方面表现优异，已逐渐成为阻尼器发展的主要趋势，这次对课题的研究既是对以前这方面研究的完善，也是对更新更好的磁流变液的开发，以及磁流变液阻尼器结构的优化。第章自供能部分结构设计.结构设计的原则自供能部分的核心是利用压电材料的压电效应，利用压电结构将磁流变减振器工作环境的振动能转换为电能，为磁流变减振器供电，压电方式功能比电磁感应有更高的能量收集率，功能通过电能调理结构后也更加稳定，并附带反馈机理，有很好的调节作用。压电能量捕获结构收集能量的能力，即收集的电能能满足磁流变减振器的电能需求自供电磁流变减振器的输出阻尼力需受施加到线圈活塞上的电流控制结构复杂程度不高，易于加工。.压电能量捕获结构型材料基本成分是。，加入少量元素。义研究的内容介绍压电材料自供能的特点，选择压电材料及其形状模式，设计压电功能系统介绍磁流变液材料的组成磁流变液效应磁流变液的主要性能。根据阻尼力的要求，确立了减振器的基本结构参数尺寸，以此为基础进行了磁路设计。根据减振器般结构尺寸，画出磁流变减振器结构装配图。研究课题的意义车辆工程的发展过程中，人们对舒适性和安全性等要求的提高及现代科学技术的发展,经过科学研究及实践而依次出现了三类悬挂系统被动悬挂主动悬挂半主动悬挂。半主动悬挂系统采用了自主调节的主动控制智能装置,而且这种主动控制并不需要很大的能量同时半主动控制悬架系统在没有主动控制时具有被动悬架系统的功能,在控制失效的情况下保证了悬架系统的可靠性。所以半主动悬架具有系统结构相对简单,具有出力大能耗小响应快阻尼力可调和易于控制等优点,在工程和实际应用中有着广阔的前景。磁流变阻尼器是种通过调整磁场强度来达到调节阻尼目的的智能装置,因此,基于磁流变液流变效应的磁流变阻尼器正符合了半悬架系统的要求。目前国外对汽车磁流变阻。
参考资料：
（全套CAD）自供能式磁流变液减震器的结构设计及实验方案设计（图纸论文整套）