磁流變液壓懸置的動態(tài)特性仿真分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化.pdf

1、汽車作為人們生活中必不可少的交通工具之一，人們對其舒適性能和安全性能的要求越來越高，而盡可能降低汽車振動、減小汽車噪聲是提高汽車舒適性能的重要途徑。汽車振動主要源自發(fā)動機的內(nèi)部激勵和路面不平整帶來的外部激勵，因此設(shè)計出有效的隔離內(nèi)部激勵向車架傳遞及外部激勵向發(fā)動機傳遞的隔振裝置，是本文的研究重點。
　　本文在綜合分析國內(nèi)外汽車發(fā)動機懸置的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀、種類及優(yōu)缺點的基礎(chǔ)之上，結(jié)合其他懸置的一些優(yōu)點，并應用磁流變液材料作為懸置的工

2、作介質(zhì)，設(shè)計出磁流變液壓懸置的結(jié)構(gòu)。為了提高磁流變液壓懸置的工作性能，本文重點研究了磁流變液壓懸置磁路設(shè)計、參數(shù)對懸置動態(tài)性能的影響、磁流變液壓懸置的結(jié)構(gòu)優(yōu)化等問題，并通過實驗對研究結(jié)果進行驗證分析。主要研究內(nèi)容如下：
　　①在對磁流變液壓懸置的內(nèi)部磁路進行設(shè)計時，綜合考慮了磁場的作用方向、磁流變液的性能、磁芯材料的選取、慣性通道的設(shè)計、線圈的匝數(shù)等各種因素。應用磁場分析軟件對四種不同內(nèi)部結(jié)構(gòu)的懸置進行磁場分析，選取能保證磁力線合

3、理分布以及慣性通道中有足夠大的磁感應強度的方案，使磁流變液在流經(jīng)慣性通道時，磁流變效應得到充分發(fā)揮，從而提高懸置的整體性能，為磁流變液壓懸置的結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選取以及結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化提供參考依據(jù)。
　　②通過調(diào)整慣性通道橫截面積、慣性通道長度、橡膠主簧剛度、橡膠主簧等效活塞面積、上液室體積柔度等參數(shù)，分析這五個參數(shù)對磁流變液壓懸置動剛度、滯后角的影響規(guī)律，為慣性通道結(jié)構(gòu)參數(shù)的設(shè)計以及橡膠主簧材料選取、結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計提供理論指導。
　

4、?、蹖Υ帕髯円簤簯抑眠M行模態(tài)分析，得到懸置前6階固有頻率和固有陣型，分析出懸置可能出現(xiàn)的變形趨勢、變形幅度。為了使懸置達到理想的隔振效果，可以調(diào)整磁流變液壓懸置的結(jié)構(gòu)、材料以及安裝固定方式，調(diào)整懸置的固有頻率，盡可能使懸置固有頻率遠離激振頻率。模態(tài)分析為磁流變液壓懸置的結(jié)構(gòu)設(shè)計與優(yōu)化、材料選取、安裝固定方式等提供理論參考。
　?、茉趯嶋H工作中，橡膠主簧部分容易產(chǎn)生疲勞磨損。通過對橡膠主簧進行疲勞分析，得到橡膠主簧應力集中區(qū)域以及安

5、全系數(shù)。在優(yōu)化橡膠主簧結(jié)構(gòu)參數(shù)的過程中，疲勞分析為延長橡膠主簧使用壽命以及提高橡膠主簧的抗撕裂性、耐磨性、耐沖擊性、耐屈撓性等性能提供了理論依據(jù)，同時對提高磁流變液壓懸置整體綜合性能有著十分重要的意義。
　?、萃ㄟ^在MTS實驗平臺上，對不同慣性通道橫截面積、不同的慣性通道長度、不同橡膠主簧剛度、不同的橡膠主簧等效活塞面積的磁流變液壓懸置試品進行測試，得到不同參數(shù)以及磁流變液壓懸置在線圈通電1.5A電流條件下的懸置性能，分析出磁流變