本科毕业设计_汽车半主动悬架磁流变减震器的设计及仿真.rar_含图纸整套资料

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汽车,主动,悬架,流变,减震器,设计,仿真,毕业设计,全套,图纸北京机械工业出版社，廖昌荣汽车悬架系统磁流变阻尼器研究重庆大学,版社，机械设计手册邦椿主编机械工业出版社,汽车构造普通高等教育“十五”国家级规划教材机械工业出版，汽车减震器的设计与特性仿真周长城著第章绪论汽车,主动,悬架,流变,减震器,设计,仿真,毕业设计,全套,图纸湘潭大学毕业设计说明书目汽车半主动悬架磁流变减震器的设计及仿真题学专学姓院机械工程学院业机械设计制造及其自动化班号名唐利群指导教师朱石沙完成日期年月湘潭大学毕业论文设计任务书论文设计题目磁流变液半主动悬挂系统的设计及系统模型仿真学号姓名唐利群专业机械设计制造及其自动化系主任指导教师朱石沙主要内容及基本要求查阅相关文献资料，基本掌握磁流变液半主动悬挂系统的原理，以微型轿车作为控制对象，对磁流变液半主动悬架系统进行整体结构设计并进行系统模型的仿真。要求查阅相关资料，大致了解本次设计要研究的具体内容相关参数减震器的理论阻尼力速度减震器的阻尼力若干图纸大于等于张图纸如撰写毕业设计说明书。外文文献翻译，字数字以上。二重点研究的问题磁流变液半主动悬架系统的结构设计。三进度安排序号各阶段完成的内容查阅资料调研开题报告制订设计方案方案设计完成时间第周第周第周第周第周第周第周第周磁流变液半主动悬架系统的结构设计写出初稿，中期检查修改，写出第二稿写出正式稿答辩四应收集的资料及主要参考文献机械设计第八版濮良贵，纪名纲西北工业大学北京高等教育出版社，现代工程图学周良德，朱泗方，杨世平主编长沙湖南科学技术出版社，机械设计手册邦椿主编机械工业出版社,汽车构造普通高等教育“十五”国家级规划教材机械工业出版，汽车减震器的设计与特性仿真周长城著北京机械工业出版社，廖昌荣汽车悬架系统磁流变阻尼器研究重庆大学,张绍龙汽车悬架系统特性建模方法研究吉林大学,余淼汽车磁流变半主动悬架控制系统研究重庆大学,目录摘要第章绪论课题研究背景与意义磁流变液以及磁流变效应磁流变液的工作模式磁流变液阻尼器国内外的研究情况本文研究的主要内容第章磁流变减震器阻尼器力学模型引言阻尼力学模型结构参数对阻尼力的影响本章小结第章磁流变阻尼器设计结构设计磁路设计磁流变减震器细节问题的探讨本章小结第四章磁流变减震器的外特性仿真拉伸行程时的建模及仿真压缩行程时的建模及仿真本章小结第章总结与展望总结展望致谢参考文献汽车半主动悬架磁流变减震器的设计及仿真摘要汽车悬架系统是汽车的重要组成部分，而采用磁流变液作为工作介质的减震器是当前汽车减震器研究的重点内容。磁流变液作为新型智能材料应用于减震器上克服了传统减震器反应不够迅速能耗大的缺憾。磁流变减震器的结构简单响应快控制简单，它能根据车辆行走的实际路面工况进行实时可变调节，满足了人们对汽车乘坐安全性舒适性以及炒作稳定性的要求。本文结合微型汽车磁流变半主动悬架减震器的设计研究上，设计了款由活塞组件构成的滑阀式减震器，并对该减震器建立了阻尼力学模型，还采用对外特性进行了模拟仿真。本文主要从以下几个内容进行了设计首先，分析了针对磁流变液建立了三种不同的工作模式，并对每种模式进行分析，通过对其工作模式的力学模型进行结构参数的分析，再结合本次设计的减震器的结构，建立了属于本减震器结构的阻尼力学模型，为减震器的外特性仿真奠定了很好的基础。其次，对减震器进行了结构的设计，为解决磁流变减震器的空间体积与有效阻尼通道之间的矛盾，在不增加减震器空间体积的情况下，设计了款活塞组件组成的滑阀式减震器。并为所设计的减震器提出了需要探讨的问题。最后，对所设计减震器进行外特性仿真，通过外特性仿真，证明了本次设计的减震器的阻尼力可调倍数与磁流变液剪切屈服应力的关系。关键词磁流变减震器阻尼力学模型有效阻尼通道仿真阻尼力可调倍数第章绪论课题研究背景与意义世纪，是高速发展的世纪。人类的生活无论在精神上还是物质上发生着质的飞越。在物质上汽车成了人类生活不可或缺的交通与运输工具。随着人类生活水平的不断提高，对汽车舒适性与安全性的要求也越来越高，人们希望汽车能根据行驶速度以及路面状况等行驶条件的变化而进行自动调节，而传统的汽车悬架系统已经不能满足人类生活对乘坐舒适性与安全性的要求。因此，对汽车半主动悬架系统的研究显得及为重要。汽车悬架的类型按照阻尼与刚度的变化情况，可以分类为被动悬架主动悬架与半主动悬架。被动悬架采用的是传统的机械结构，刚度和阻尼都是不可以调的，依照随机振动理论只能保证在特定的路况下达到比较好的效果，故而局限性比较大。主动悬架它可以根据路面工况自动地调整悬架的刚度和阻尼，从而达到使车辆能主动地控制车身或车架的姿态及其垂直振动。因此，在目前情况下车辆悬架主要还采用主动悬架。半主动悬架是指悬架弹性元件刚度和减振器阻尼力之或两者均可根据需要进行调节的悬架。由于半主动悬架在控制能力上接近于主动悬架，能量损耗小，成本低，且结构简单，因而将是未来研究与发展的重点。在半主动悬架系统中半主动悬架分为阻尼可调与刚度可调两大类。目前，以对阻尼控制的研究居多。阻尼可调的控制又可分为有级可调式和连续可调式，有级可调式半主动悬架的阻尼系数只能够取几个离散的阻尼值，而连续可调式的半主动悬架的阻尼系数在定的范围内可以连续变化。连续可调式的减振器可采取减振液粘性调节和节流孔径调节，使用黏度连续可调节的电流变或磁流变液体作为减振液，从而实现阻尼无的级变化是当前世界所研究的热点。而节流孔径调节的主要是节流阀结构过于复杂，导致制造成本高。电流变液体在外加电场的作用下，其流体材料性能，如粘度剪切强度等会发生变化，将其作为减振液只需要通过改变电场的强度，使电流变液体的粘度发生了改变，从而达到改变减振器的阻尼力的目的。电流变减振器的有点在于其阻尼可以随电场强度的改变而改变，无需要高精度的节流阀就能达到效果，且结构简单，因而制造成本较低。此外，电流液变不存在液压阀冲击产生的振动与噪声，不也需要非常复杂的驱动机构，是个非常好的选择。然而电流变液体也存在较多的问题，其温度工作范围不宽，电致屈服强度小，零电场粘度偏高，悬浮液中基础液体与固体颗粒之间比重相差较大，沉降稳定性差对杂质敏感等等均难以适应减震器需要长期稳定工作的特性。磁流液变的减震器是新型半主动悬架系统的新发展空间，它根据车辆运行的实际路况进行阻尼力及时调整，使得汽车悬架达到乘坐舒适性和操作稳定性之间的协调。磁流变液减震器受到学术界和工业界的广泛关注。磁流变液与电流变液都有各自的优点，从材料特性看它们均能满足人们对汽车的要求。但在温度范围屈服应力塑性粘度和沉降稳定性等性能方面，磁流变液体强于电流变液体，因而，半主动悬架系统减震器研究的新方向朝向了磁流变液减震器。磁流变液以及磁流变效应磁流变液定义磁流变液英文名为,简称流体。是智能材料中研究的重点。磁流变液是由低磁滞性高磁导率的微小软磁性颗粒和基液非导磁性的液体稳定剂混合而成的悬浮体。磁流变液在没有外加磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性而在加以高强度的磁场的作用下，呈现出高粘度低流动性的体特性。磁流变液在外加磁场的作用下，能够产生非常明显的磁流变液效应英文为，简称为。流体的屈服应力和表观粘度可以有个数量级的变化，表现为与固体相似的性质。当撤消外加磁场时，磁流变液流体又恢复到原来的流动性质，这种性质，即在固态和液态之间进行可逆的快速转，且这种转换是在以毫秒为量级单位的时间内完成的。由于磁流变液的响应快可逆性好以及可通过调节外加磁场的大小来控制结构的力学性能的连续变化，因而近年来在许多领域得到广泛应用。磁流变效应及其流变机理磁流变效应在无磁场的作用下磁流变液表现为牛顿流体的特性。其剪切应力与粘度剪切率成正比在外加磁场的作用下，磁流变液表现为流体特性，其剪切应力由液体的屈服应力和粘滞力两部分组成。其流变特性表现为屈服应力随着磁场强度的增加而单调增加，即屈服应力与磁场强度成定比例当液体的粘度保持不变的情况下，而外加磁场达到临界值时，磁流变液将达到固化而停止继续流动，当撤消外加的磁场时，它又恢复到原来的流体状态，这过程的变化仅为几个毫秒。这种随着外加磁场强度的变化而不断改变流变特性的现象，即为磁流变效应。磁流变的流变机理在没有外加磁场作用时，磁流变液中的微小软磁性微粒的分布呈现出杂乱无章的状态而在有外加磁场作用时，磁流变液中的微小软磁性微粒呈现出非常有序沿着磁场方向分布排列的现象，这种排列在中等磁场时呈链状当磁场强度不断增大时，便成了链束状，在两极板之间形成粒子链，流变机理如图所示。图磁流变液的流变机理磁流变液性能要求具有良好使用性能的磁流变液应满足以下性能要求磁场作用下应具有较高的屈服应力零场作用下具有较低的粘度，在没有磁场作用下磁流变液能够自由流动具有较宽的工作温度范围，磁流变液在范围内能够正常工作,具有良好的稳定性长期的沉降稳定性和凝聚稳定性,在磁场和搅拌作用下能恢复到原来的性能较好的化学稳定性,以确保磁流变阻尼器长期可靠的使用响应时间短,磁流变液对控制系统作用的响应时间为毫秒数量级与密封件不发生化学反应,确保长期使用不出现腐蚀现象对环境无毒无害,应为属于环保产品范畴。磁流变减振器汽车半主动悬架磁流变减振器是以磁流变液作为工作介质的种新型智能阻尼可控减振器。是当前世界上电控半主动悬架的重要组成部分，它基于磁流变液体的磁流变效应，通过调节励磁线圈中的励磁电流达到控制磁场强度的目的，进而控制磁流变液在阻尼通道中的流动特性，从而达到阻尼力的控制。磁流变液的工作模式磁流变液的运动方式般可用图所示的平行板间的几种不同运动形式来进行模拟。这几种运动形式分别为流动式剪切式挤压式。流动模式如下图中所示，表示为两极板没有相对运动，磁流变液只在压力的作用下以速度流过极板间。剪切模式如下图中所示，表示为两极板具有相对运动，产生个相对速度平行移动。挤压模式如下图中所示，在两个无穷大的极板间，垂直极板施加定图减震器内磁流变液的工作模式大小的作用力，使得上下极板以相对速度相互远离或靠近。在磁流变减震器中，由于阻尼通道长度远远大于阻尼通道的间隙宽度，因而可用上述无限大平板间的运动模式来进行描述。般汽车上的磁流变减震器，它的工作模式均基于流动模式或同时具有流动模式和剪切模式的混合模式。磁流变液阻尼器国内外的研究情况国际对磁流变液的研究情况磁流变液的研究是在电流变液的基础上发展起来的，般认为在世纪年代末期发现了电流变液的现象，而现在普遍公认的最早关于磁流变液的工作始于美国的。在上世纪年代末至年代初，发现了磁流变效应并开始专研磁流变液在离合器上的应用。自从世纪年代以来，世界各国都有许多的科研机构相继研发磁流变技术相关器件与系统，从而产生了针对不同应用对象多种多样的的磁流变阻尼器。对磁流变材料的开发与研究最具世界领先地位的非美国公司莫属，从年开始，就相继申请了磁流变减振器阻尼器离合器等等多项专利，到目前为止已有多款磁流变产品投入并使用。在实际应用