旋转式磁流变减振器的设计和磁场有限元分析开题报告

1. 研究目的与意义

设计一种新型的磁流变减振器，从结构和磁场等方面进行设计，并进行相关校核，使减振器具有磁流变液用量小、阻尼大、低频时阻尼大的性能，不仅能改善车辆的平顺性，也能控制车辆的操纵稳定性。本设计重点进行磁流变减振器的磁路设计和优化，利用有限元软件ANSYS建立磁场有限元模型，采用有限元法进行磁-流耦合的仿真分析，求解磁场强度与磁流变液减振器主要设计参数和控制参数（激励电流和线圈匝数）之间的简化数学模型，为这种新型减振器的设计打下基础。

2. 国内外研究现状分析

国外，基于 bingham 塑性模型，nguyen 和 choi对一种磁流变扭转减振器进行了优化设计，通过仿真研究了这种扭转减振器的振动控制效果，又有一些研究开发了一种结构简单、传递扭矩高的新型紧凑型双盘片mrb，两位学者使用 bingham 模型作为扭矩计算模型，用有限元方法进行了磁路设计和结构尺寸优化。

1987 年，stanway 等人提出的基于结构参数的理想化力学模型 bingham 模型，该模型具有简单的结构，明确的物理概念，所以常用于样件的结构设计和仿真分析，一般很少应用控制系统。

1991 年 gamoto 等 基于电流变液的装置研究中对 bingham 模型提出了改进，即在其前端串联一个线性弹簧，进而建立了包含 bingham 模型的改进模型。bouc-wen 模型是由 wen 提出的，该模型包了阻尼和刚度，且二者均是非线性的，可以很好地描述各种曲线，其缺点是在速度很小时、位移与速度二者同向时，不能准确地表述减振器的速度特性曲线。

3. 研究的基本内容与计划

研究内容：

针对现有磁流变减振器磁流变液用量较大，阻尼小，设计一种新型的磁流变减振器，主要磁场方面进行设计和优化，并进行相关校核，使减振器具有磁流变液用量小、阻尼大、低频时阻尼大的性能，不仅能改善车辆的平顺性，也能控制车辆的操纵稳定性。

研究计划：

4. 研究创新点

根据在校所学的内容,采用ANSYS软件进行磁流变减振器的磁场设计和优化。