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宽频挤压式磁流变液隔振器的结构优化仿真研究

作　者: 闵峰
导　师: 简晓春
学　校: 重庆交通大学
专　业: 交通运输工程
关键词: 磁流变液 宽频隔振 结构优化 仿真研究
分类号: U464.13
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 3次
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内容摘要


车用发动机作为汽车振动的重要来源，对汽车的乘坐舒适性有着很大的影响。磁流变液隔振器作为半主动隔振装置在汽车隔振方面的应用越来越受到业界关注。理想磁流变液隔振器应该具有宽频隔振的良好性能，然而，来源于减振器的挤压式磁流变液隔振器只在发动机低频隔振方面效果较好，高频隔振能力较差。为了提高现有磁流变液隔振器宽频隔振的能力，首先，本文研究了发动机振源理论，并通过试验研究了发动机振动特征和分析了系统隔振理论，指出了振源对隔振器的要求和隔振器设计时应注意的问题；其次，介绍了挤压式磁流变液隔振器的结构及工作原理，通过分析隔振器耗散能力与结构的关系，指出隔振器结构需要优化的原因是隔振器来源于减振器，而不具备宽频隔振能力。第三，阐明了现有隔振器的设计理论，并根据设计理论，对现有隔振器进行了结构优化，建立了体积流量及平均流速模型、阻尼力模型和磁路参数模型，确定了隔振器结构参数，并分析和比较了优化前、后的隔振器磁流变液的平均体积流速，分析表明，优化后的隔振器流动性得到提升。最后，本文运用matlab软件simulink模块，利用优化后挤压式磁流变液隔振器的阻尼力模型，对优化后的磁流变液隔振器示功特进行了仿真研究；建立了简化的发动机磁流变液隔振器隔振系统力学模型，对悬置隔振进行了仿真研究。仿真研究的结果表明，优化后的挤压式磁流变液隔振器频率范围由40Hz提升至73Hz,系统隔振性能得到提高，总体上实现了宽频隔振性能。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章 绪论  7-14
  1.1 选题依据  7-8
  1.2 磁流变液隔振器国内外研究现状  8-10
    1.2.1 磁流变液隔振器国外研究现状  8-9
    1.2.2 磁流变液隔振器国内研究现状  9-10
  1.3 磁流变液隔振器工程应用  10-11
  1.4 主要研究内容和技术路线  11-13
    1.4.1 主要研究内容  11-12
    1.4.2 技术路线  12-13
  1.5 本章小结  13-14
第二章 发动机振源及隔振理论分析  14-24
  2.1 发动机振源分析  14-19
    2.1.1 往复惯性力与力矩  14-15
    2.1.2 离心惯性力与力矩  15-16
    2.1.3 振源振动特征分析  16-19
    2.1.4 发动机激振频率  19
  2.2 发动机隔振理论分析  19-22
  2.3 隔振器要求及注意问题  22-23
    2.3.1 振源特征对隔振器要求  22
    2.3.2 隔振器设计应注意问题  22-23
  2.4 本章小结  23-24
第三章 挤压式磁流变液隔振器结构分析  24-31
  3.1 挤压式磁流变液隔振器结构及工作原理  24-25
  3.2 挤压式磁流变液隔振器示功特性试验  25-29
  3.3 挤压式磁流变液隔振器结构分析  29-30
  3.4 本章小结  30-31
第四章 挤压式磁流变液隔振器设计理论  31-39
  4.1 磁流变液隔振器体积流量及流速计算理论  31-33
  4.2 磁流变液隔振器阻尼力计算理论  33-35
  4.3 磁流变液隔振器磁路设计理论  35-38
    4.3.1 磁路欧姆定律  35-36
    4.3.2 磁路设计有关原则  36-38
  4.4 本章小结  38-39
第五章 宽频挤压式磁流变液隔振器结构优化设计  39-55
  5.1 磁流变液的选定  39-43
    5.1.1 磁流变液应具备特性  39
    5.1.2 磁流变液本构关系  39-41
    5.1.3 磁流变液选定  41-43
  5.2 宽频挤压式磁流变液隔振器结构设计  43-52
    5.2.1 宽频磁流变液隔振器结构  43
    5.2.2 宽频磁流变液隔振器工作过程  43-46
    5.2.3 宽频磁流变液隔振器体积流量及流速模型  46-48
    5.2.4 宽频磁流变液隔振器阻力模型  48
    5.2.5 宽频磁流变液隔振器磁路参数模型  48-51
    5.2.6 宽频磁流变液隔振器结构参数确定  51-52
  5.3 磁流变液隔振器流动性能比较  52-54
  5.4 本章小结  54-55
第六章 宽频挤压式磁流变液隔振器性能仿真分析  55-67
  6.1 示功特性仿真及分析  55-60
    6.1.1 示功特性  55
    6.1.2 示功性能仿真及分析  55-60
  6.2 隔振器隔振系统性能仿真及分析  60-66
    6.2.1 隔振系统动力学模型  60-62
    6.2.2 隔振性能仿真及分析  62-66
  6.3 本章小结  66-67
第七章 结论与展望  67-69
  7.1 本文主要工作  67
  7.2 本文主要结论及创新点  67-68
  7.3 后续研究及展望  68-69
致谢  69-70
参考文献  70-73
在学期间发表论著及取得的科研成果  73

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中图分类: > 交通运输 > 公路运输 > 汽车工程 > 汽车发动机 > 往复式发动机 > 部件、零件
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