新型磁流变减振器磁-流耦合有限元分析
磁流变减振器多场耦合仿真分析_于振环刘顺安张娜李万林
em
—洛伦兹力
T —麦克斯韦应力 I —电流强度
B —磁感应强度 H —磁场强度 在 ADINA-CFD-EM 模式下，E-H 条件可以直 接使用以上公式。 2.3 基于 adina 的流-磁和流-固耦合有限元分析 利用有限元流-磁基本理论解决 MRD 流-磁问 题时应注意： (1) 确定电磁应力求解方法 Adina 软件计算电磁应力有两种解法，即：直 接求解法和时间平均值法。本文需要对减振器整个 周期内进行求解，故磁场应力通过时间平均值法求 解，时间平均值数值方程为：
[46]
，来调节磁
流变液减振器(MRD)阻尼力，从而控制车辆的舒适 性及操控稳定性。磁流变液属性和活塞组件结构以 及电磁线圈匝数决定了阻尼力特性，三者的合理匹 配是保证磁流变液减振器特性的关键。然而，这个 复杂的多场耦合问题理论上尚无解析的数学描述， 现阶段开发仍采用基型参照设计结合试验测试匹配 的技术路线
[ 9 -1 0 ]
了磁流变液的流动模式和剪切模式，与普通 MRD 结构不同在于：为增加减振器阻尼力可调范围，活 塞上侧和下侧增加磁流变液流动缝隙。活塞的孔 径、个数及缝隙大小等参数决定了 MRD 的稳态特 性和过渡特性， 准确分析、 设计并实现期望的 MRD 阻尼力特性是 MRD 研发的关键，也是多场耦合作 用仿真及分析的重点。MRD 结构主要参数为：活 塞材料为 DT 4 、活塞半径 r =33mm 、流动缝隙 =1mm、阻尼通道 l =10mm。
f
—流体应力
于振环等：磁流变减振器多场耦合仿真分析
s —固体应力
n —单位外法线矢量
基于三维磁场有限元分析的磁流变阻尼器(MRD)磁路优化分析
场尚未饱和时 ， 忽略铁心周 围空气中的磁通 ， 认为整个磁
路中的磁通 西是相 同的， 由磁路欧姆定律 ：
， ， ＾ 、
变效应设计的新型结构振动控制装置 ， 因其具有耗能低 、 出力大、 响应速度快、 结构简单 、 阻尼力连续可调 、 方便与 计算机控制结合等优点， 在土木 、 机械、 航空等领域展现出
Ｋｅ ｒ ｓ： Ｄ ；ｍａ ｎ ｔ ； ｉ ｕ ｔｍａ ｎ ｔ ｎ ｉ ｃ ｃ ｇ ｅ ｉ ｆ ｉ ｅｅ ｎ ；ｏ ｔ ｃｉ ｅ ｉ ｍ ｉｇ ｄ ｓｇ ｎ
０ 引言
磁流变阻尼器（ Ｒ ） Ｍ Ｄ 是基于智能材料磁流变液的流
响应 时间等 多项 重 要 的性 能 指 标 。 因此 ， Ｄ必 须 格 ＭＲ
１铁芯材料应选择高磁导率 、 ） 高饱和磁感应强度 、 低 磁滞性 的软磁材料 ， 这样一方面可在磁动势 Ｍ 一定 的前 提下 ， 减小磁阻有利于提高磁感应强度 ， 防止磁路过早磁 饱和 ， 同时可保证当外加励磁 电流撤去后 ， 磁路 中磁场应 很快降为零 。 ２ 应尽量保证阻尼间隙处磁场方 向垂直于磁流变液 ）
ｔａ ｘ ｅ ｔｄ ｉ ｏ ｎ ｎ ｈ ｅ ｓ ｎ ｏ ｈ ｃ ｓａ ａｙ ｅ ． ｈ ｇ ｅｉ ｉ ｕ ｔ ｆＭＲＤ ｓｏ ｔ ｚｎ ｅ ｉ ｅ ａ ｅ ｉ ｔｅ ｒ ｓ ｌ ｆ ｈ ｎ ｅ ｐ ｃｅ ｓｆｕ ｄ ａ ｄ ｔ ｅ ｒ ａ ｏ ｆｗ ｉｈ ｉ ｌｓ ｄ Ｔ ｅｍａ ｎ ｔ ｃｒ ｉ ｏ ｎ ｃ ｃ ｉ ｐｉ ｉ ｇ ｄ ｓｇ ｄ ｂ ｓ ｄ Ｏｌ ｈ ｅ ｕ ｔ ｏ ｍｉ ｎ ｓ ｔ ｅ ｒ ｎ ｌ ｓ ｎ ｇ ｅｉ ｎｔ ｌｍｅ ｔ ｎ ｌ ｓｓ ｔ ｅ ｍａ ｅ ｉ ｅｄ ｏ ａ ｌ ａ ａ ｃ ｓ ｉ ｒｖ ｄ ０ ２ Ｔ ｅ ｒ ｔ ｎ ｌ ｙ ｏ ｇ ｅ ｉ ｈ ｏ ｙ ａ ａｙ ｉ ａ ｄ ｍａ ｎ ｔ ｆ ｉ ｅｅ ｎ ａ ｙ ｉ ，ｈ ｇ ｔ ｆ ｌ ｆｄ ｍｐ ｃ ｅ ｒｎ ｅ ｉ ｍｐ ｏ ｅ ． Ｔ． ｈ ａ ｉ ａ ｉ ｆｍａ ｎ ｔ ｓ ｃｉ ｅ ａ ｎ ｃｉ ｏ ｔ ｃ ｃ ｒ ｕｔｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｉ ｖ ｌ ａｅ ｙ ｅ ｌｔ ｎ ａ ｄ ｅ ｐ ｒ ｎ ａｉ ｎ ｉ ｉ ｐ ｉ ａｉ ｓ ａｉ ｔｄ ｂ ｍｕ ａ ｉ ｎ ｘ ｅｉ ｃ ｍｉ ｏ ｄ ｏ ｍｅ ｔｔ ． ｏ
磁流变减振器的电磁-流体耦合场有限元分析
文章编 号 ：０ １９ ３ （０ ６ ０ － １ ３０ ｉ０ －７ １ ２ ０ ）７ ｌ ７ －３
１ 引 言
由于 磁流变减 振 器 中存 在材 料非 线 性 磁 化 特 性 、
Ｌ ＡＢ的 ｎ ｎｉｅ ｒ ｏ ｌ ａ 求解 方式 。 当电流 为 ２ ０ 时 ， ｎ ．Ａ 电磁 场有 限元分 析 的结果 如 图 １ 所示 。
面 面积 Ａｚ 电磁活 塞外环 面 的面 积 Ａ。 缸筒 的截 面积 ， ， Ａ４ 间隙 为 ｌ ， ｍｍ：
Ａ ｌ— ｒ 一 丌 ｒ ｔ ｒ。 Ａ ３ — ２ ｒｂ ｒ Ｒ ｔ
３ 磁 流 变 液 的 流 变 特 性 分 析 与 简 化
目前 国外 已成功 运用 耦合 场有 限元方 法解 决 了磁 性 液体 的流动 分 析 ， 将 其 用 于化 疗 药 物 的人 体 内定 并 位 投放［ 。本 文针 对耦 合 场有 限元 计 算 的 特点 ， 磁 ： ｝ ］ 对 流变液 的流 变特性 做 了适 当的简 化与 假设 。磁 流变 液
利 用该模 型对磁 流变减 振器 进行分 析 。
Ａ１ 吼 ｒ 活 来自塞 结 构 ｐ
吼 ０
１
２ 磁 流 变 减 振 器 的 电磁 场 有 限 元 分 析
磁流变减 振器 的 电磁 活塞 结构 如 图 １ 示 。在 磁 所
流变减振器的磁路中有 ４ 个非常重要 的面积参数， 包 括线 圈绕线 轴横截 面积 Ａ ， 圈 绕线 轴 在 凸缘处 的柱 线
图 卟
１
ｅ
振器 中同时存 在 着 电磁 场 和 流场 ， 且两 个 场 同时 发 而 生 作用且相互 影 响 ， 合 场有 限元 分 析 的方 法 可 以解 耦 决 这个 问题 。 目前 国外 已经 成功 的将耦 合 场有 限元 方 法应 用 于磁 性液体 （ ｇ ｅｉ ｆ ｉ） ］ｍａ ｎ ｔ ｌ ｄ 的分析上 。本 文 ｃ ｕ 建立 了磁 流变减 振器 的电 磁一 流体 耦 合 场有 限 元模 型 ，
基于磁场有限元分析的磁流变缓冲器结构设计
基于磁场有限元分析的磁流变缓冲器结构设计
侯保林
【期刊名称】《弹道学报》
【年(卷),期】2007(019)003
【摘要】基于磁场有限元分析和Bingham塑性流动模型,对某实验用火炮后坐磁流变缓冲器进行了结构设计.建立了磁流变缓冲器的二维轴对称磁场有限元模型,分析了活塞长度、线圈内直径以及油缸壁厚等参数的变化对间隙中MR流体的磁通密度的影响,确定了一个可以使间隙中MR流体磁通密度达到最大的结构尺寸方案.使用Bingham模型,计算了不同应用电流下磁流变缓冲器的阻尼力-速度关系.进行了火炮后坐动力学计算,计算结果表明,有限元法给出了比解析法更准确的磁场强度解,所设计的磁流变缓冲器满足火炮发射要求.
【总页数】5页(P80-84)
【作者】侯保林
【作者单位】南京理工大学,机械工程学院,南京,210094
【正文语种】中文
【中图分类】TH113
【相关文献】
1.磁流变离合器磁路设计及磁场有限元分析 [J], 张莉洁;卢文涛;马福贵
2.新型磁流变阻尼器设计及磁场有限元分析 [J], 王玲玲;宋爱国;况迎辉;张小瑞
3.基于三维磁场有限元分析的磁流变阻尼器(MRD)磁路优化分析 [J], 张磊;张进秋;
彭志召;毕占东;石志涛
4.起落架磁流变缓冲器磁路设计及有限元分析 [J], 曹国强;李东明;傅莉
5.基于制动性能的盘式磁流变制动器磁场结构设计及优化 [J], 王卓
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浅析磁流变阻尼减震器的工作原理
安徽机电职业技术学院毕业论文浅析磁流变阻尼器工作原理系别专业班级姓名学号2013 ～ 2014 学年第一学期目录摘要 (Ⅰ)第一章绪论 (1)1.1课题背景 (2)1.2磁流变技术的研究与发展 (4)第二章磁流变阻尼器工作原理及结构模式 (7)2.1磁流变阻尼器的工作模式 (7)2.2磁流变阻尼器的基本结构 (7)2.3磁流变减震器的构造及工作原理图 (11)第三章磁流变阻尼器的设计 (13)3.1磁流变阻尼器设计准则 (13)3.2磁流变阻尼器的结构参数的计算 (13)3.3磁流变阻尼器的优化设计 (15)第四章磁流体阻尼器在车辆上的具体应用 (18)4.1磁流变阻尼器在悬架系统中的应用和发展情况 (18)4.2磁流体阻尼器在车辆半主动悬架上的应用 (19)4.3可调磁流体阻尼器的发展 (19)摘要磁流变液（Magnetorheological Fluid简称MRF）是一种智能材料。
在磁场作用下，它能在液态和类固态之间进行快速转化。
同时转化的过程是可控、可逆的。
具有在外加磁场作用下快速可逆地改变流体性能的特点。
磁流变液与过去常用的电流变液相比，具有许多优点: （1）屈服应力更大（2)温度范围宽（3）稳定性好（4）在装置中用量较小，使用装置紧凑、质量更轻（5)安全性高，因而可以广泛应用于航空航天、机械工程、汽车工程、精密加工工程、控制工程等领域。
本文研究了磁流变磁流变液材料的组成、磁流变液效应及其主要特征、磁流变液的主要性能的基础上，在根据阻尼力的要求和机械设计基本理论，确立了磁流变阻尼器的基本结构参数尺寸及主要部件的选用，并以此为基础进行了磁路设计，得出了活塞的磁路结构。
在机械设计基本理论的指导下，计算得出磁流变阻尼器的结构参数尺寸，并应用AutoCAD制图软件，画出了磁流变阻尼器的装配图，分析影响磁流变阻尼器工作性能的主要因素。
本文同时研究了磁流变阻尼器的工作原理，先对磁流变液和磁流变阻尼器的发展及应用趋势及其在汽车悬架控制技术中的应用发展情况进行研究。
浅析磁流变减震器磁流变效应的影响因素
浅析磁流变减震器磁流变效应的影响因素摘要磁流变液属可控流体，是智能材料中研究较为活跃的一支，是可磁化的固体微颗粒在基液中形成的悬浮液，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，磁流变液能在1ms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，具有一定的抗剪屈服应力，且其屈服应力随外界磁场的增加而增加。
汽车磁流变减震器是利用磁流变液的流变特性和机械设计方法相结合而设计开发的减震器。
影响磁流变效应的因素主要有磁场强度、磁饱和强度、温度等。
关键词磁流变液；减震器；磁场；影响因素一、磁流变液减振器原理（一）磁流变液及其效应磁流变液是将微米尺寸的磁激化颗粒分散溶于绝缘基液中形成的特定非胶性悬浮液体。
磁流变液效应是指在未加磁场下，磁流变液表现为牛顿流体特性；在外加磁场的作用下，磁流变表现为宾汉流体的特性。
当磁流变液受到强磁场时，其悬浮颗粒被感应极化，彼此间相互作用形成粒子链，并在极短的时间相互作用，由流体变为具有一定剪切屈服应力的粘塑体。
（二）磁流变液流变特此特性及应用（1）磁流变液具有高粘度、低流动性的特点，其表观粘度發生变化的过程是连续的、无级的，是非线性的。
（2）磁流变效应的响应时间为毫秒级，响应过程是可逆的可控的。
（3）磁流变效应所需的能耗低，可以采用低电压，大电流控制磁场强度的强弱，进而控制磁流变效应。
基于磁流变液表现的各种特点，设计开发流体控制阀、阻尼器等磁流变器件，使它更能够满足汽车半主动悬架的减振控制要求。
二、磁流变效应的影响因素（一）外加磁场的磁场强度在没有外加磁场作用时，磁流变液无屈服应力；在外加磁场作用下，磁流变液具有一定的屈服应力，并且屈服应力随外加磁场的增加而增加，这种现场被认为是磁流变效应的主要标志。
（二）颗粒的磁饱和强度提高磁饱和磁他强度可提高屈服应力。
当悬浮相微粒磁化饱和后，剪切应力随磁场强度的增大变缓。
随悬浮相体积分数的增大，剪切应力虽有较大幅度的增加，但同时会带来零场粘度的增大，屈服应力下降。
磁流变制动器电磁装置的有限元分析
析， 这是求 解 电磁场 数 值解 的数 值 计 算方 法 中最 为有
效 、 用最 广 的一种 方法 。 应 在进 行 电磁 场 分析 时 ， 文 用 有 限元 法 求 解 出 了 本
器 … 。其采用 磁 流 变材 料 代替 传 统 机 械 制 动 器 的摩 擦副 ， 由电磁装 置产 生 的可控 磁场 的作用 下 ， 磁流 在 使 变材料 在几 毫秒 内可 以 由流体 状 态 迅 速 变 为 固态 ， 磁
维普资讯
功 能 都件 Ｆｃ Ｉ ｕｉ ｌ ｎ０ ｓ ｌ
磁 流 变 制 动器 电磁 装 置 的有 限 元 分析
熊光洁 张元培 李 宁
（ 京工 商大 学机械 自动化 学院 ， 京 １０ ３ ） 北 北 ００７ 摘 要： 采用 Ａ ＹＳ有 限元 分析 ， ＮＳ 对在 不 同的激励 电流 、 同气 隙间 距和 不 同的 线 圈排布 方式 的条件 下 ， 不 电 磁 装 置生成 的磁 场进 行分析 比较 。 出最佳 的线 圈 组合 方 式 以及最 佳 的激励 电流 和气 隙 间距 ， 得 为磁 流 变 制动器 电磁 装置 的结构 设计 提供 依据 。 关 键词 ： 流 变制动 器 电磁 装置 磁 Ａ Ｓ Ｎ ＹＳ有 限元分 析
Ｌｍ ｉ ｄ Ｅｅ ｅ ｔ ａｙ ｉ ｏ ＲＦ Ｂｒ ｋ ｉ ｔ ｌｍ ｎ ｅ Ａｎ ｌｓｓ ｎ Ｍ ａ ｅ Ｘ Ｏ Ｇ Ｇ ａ ｇ ｅ Ｚ Ｎ ｕ ｎ ｅ，Ｌ ｉｇ Ｉ Ｎ ｕ ｎｊ ， ＨＡ Ｇ Ｙ ａ ｐ ｉ Ｉ ｎ ｉ Ｎ
汽车磁流变减振器的磁路优化设计及分析
汽车磁流变减振器的磁路优化设计及分析古毅【摘要】针对汽车磁流变减震器,利用有限元方法对磁流变减震器进行磁路优化设计和分析,结果认为:磁路设计方法能够合理选择磁路参数,优化后减震器耗能能力达到最大值.【期刊名称】《汽车实用技术》【年(卷),期】2018(000)016【总页数】2页(P51-52)【关键词】磁流变减震器;磁路设计;优化设计【作者】古毅【作者单位】重庆五一高级技工学校,重庆 361000【正文语种】中文【中图分类】U462磁流变材料是一种特殊的智能材料，主要由载液、高磁导率的磁性颗粒和添加剂组成。
其主要特点是：它快速、连续、可逆的响应外加磁场。
汽车磁流变悬架系统就是利用磁流变液体的这种小电流即可产生较大阻尼力的可控特性设计制作，进一步来提高汽车在行驶过程中的安全性和舒适性。
许多学者对该技术理论进行了深入的研究，并在工程领域中得到了广泛的应用。
随着提供电流的增大，磁流变阻尼器的吸能能力相应提高，但这种吸能能力并不是无限提高的。
这是由于磁流变阻尼器的磁路会存在饱和现象，一旦磁路饱和时，即使再增大电流，阻尼器的耗能能力也不会提高。
因此，对于不同的磁流变阻尼器，依据结构特点来优化分析磁饱和特性，从而确定最大输入电流对于磁流变阻尼器的适应性设计具有重要意义。
磁流变阻尼器的阻尼特性直接受制于结构设计是否合理，本文磁饱和分析所采用的是基于传统的活塞结构如图1所示。
通过活塞在缸筒中的运动，使磁流变液受剪切，通过改变磁通大小来改变剪切应力，进而得到阻碍活塞运动方向的一个力。
要获得较大的这种阻尼力，磁流变液需工作在较强的磁场当中，且磁场强度的变化范围要足够大。
因此，磁路的结构设计和计算尤为重要。
这种结构的特点是磁路短，漏磁少，同时由于励磁面积大，有利于热量的耗散，在相同的能耗和体积下，可以获得较大的阻尼。
依据阻尼器的结构特点和工程实际应用要求，对减振器进行磁路设计可以获得整个磁路的总磁阻为：式中，μ——缸筒、活塞材料的磁导率。
基于ANSYS的孔式磁流变减震器的磁路设计及优化
惰性气体 蓄能器
磁 流变液 是 目前 发 展 迅 速 的一 种 新 型 智 能 材 料 ，
其特 性 随磁场 强度 的改 变 而变化 ， 无外 加 磁场 时 ， 液 体
磁流变液
线圈 活塞
与牛顿流体的特性相似 。而当有外加磁场作用时， 磁 流 变液 的粘 度 和屈服 剪切 应力会 随着 磁场 强 度 的增 加
究 及相 关应 用 一 。 本 研究 利 用 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ有 限元 软件 Ｊ ， 对 自行设计 的
孔式阻尼通道 磁流变液
图 １ 磁 流 变减 震器 的 结构 原 理
缸体 导 磁 环
一
饯 圈
活塞杆
内导磁环 道
孔 式磁 流变 减震 器 中磁 场 分 布 进 行 有 限元 仿 真 分 析 ， 分 析 了磁路 结 构 中各 零件 的相 对导 磁率 和几 何尺 寸对 阻尼通 道磁 场分 布 的影 响 ， 通 过 分 析 得 出一 系列 数 据 并研究 ， 证 实 了磁路 设计 的准 确性 和有 效性 ， 为磁 流 变
２ ０ １ ３年第 １ Ｏ期
Ｄ ＯＩ ： １ ０ ． １ １ ８ ３ ２ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ０ — ４ ８ ５ ８ ． ２ ０ １ ３ ． １ ０ ． ０ ０ ４
液压与 气动
１ ５
基于 Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ的 孔 式 磁 流 变 减 震 器 的磁 路 设 计 及 优 化
目的 。
关键 词 ： 磁 流 变减震 器 ； Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ； 磁 路优 化 ； 磁 感应 强度
中图分 类号 ： Ｔ Ｈ １ ３ ７ ； Ｖ ２ ２ ６ ． ２ 文献标 志码 ： Ｂ 文章 编 号 ： １ ０ ０ ０ － ４ ８ ５ ８ （ ２ ０ １ ３ ） １ ０ － ０ ０ １ ５ － ０ ４
基于ansys的磁流变阻尼器磁路结构参数研究
磁流变阻尼器是一种基于磁流变效应的智能阻尼器，广泛应用于结构振动控制和车辆悬挂系统中。
ANSYS作为一种强大的有限元分析软件，被广泛应用于磁流变阻尼器的设计和优化中。
基于ANSYS的磁路结构参数研究，可以有效地分析磁流变阻尼器的性能，并为其优化提供依据。
首先，磁路结构参数的研究应该从磁流变阻尼器的基本结构开始。
磁流变阻尼器由电磁线圈、磁芯和阻尼液组成。
其中，磁芯的结构和材料对阻尼器的性能有着至关重要的影响。
因此，在研究中需要对磁芯的结构和材料进行优化设计。
其次，通过ANSYS软件进行模拟分析，可以得到磁流变阻尼器在不同电流和频率下的阻尼特性曲线。
针对这些曲线，可以进一步分析阻尼器的动态响应和稳定性，并对其进行优化。
具体而言，可以通过调整电磁线圈的匝数、线径和电流大小等参数，以及优化磁芯的结构和材料，来改善阻尼器的性能。
最后，研究中还需要考虑磁流变阻尼器的温度效应。
由于磁流变阻尼器在工作过程中会产生热量，因此需要对其进行热分析，并研究温度对阻尼器性能的影响。
在ANSYS中，可以通过热-结构耦合分析来实现对阻尼器的热分析，从而为阻尼器的优化提供更加全面的依据。
综上所述，基于ANSYS的磁路结构参数研究可以有效地提高磁流变阻尼器的性能，并为其在各个领域的应用提供技术支持。
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为 了描 述 减 振 器 材 料 的非 线 性 磁 化 特 性 ，可 以 在 Ｃ ＭＯ Ｏ Ｓ Ｌ中创建 函数来 实现 。在线圈的求解域输入 电 流密度 ，对于磁 流变 液则选 用式 （ ）作 为的本构 方 ３
程 ，Ｍ 与 日 之间满足关系式 ： Ｍ ＝ ￣ｃ ｎ （ ） ｃ ｒｔ ａ ａ 通过上式可 以拟合得到 Ｏ和 的具体参数 。 ／ （） ６
ｎ ｔ 和 Ｉｃ ｍ ｒｓｉｌ ｅｉ ｃ ｎ ｏ ｐｅｓ ｅ ｂ
Ｍ
警 警 ：） 警＋ ）
（ １ １ ）
（ ２ １）
Ｎ ｖ ｒ ｔ ｅ 模块建 立 ａｉ ． ｏ ｓ ｅＳ ｋ
磁场 和流场耦合 的 ２ Ｄ
轴 对 称 有 限 元 模 型
将式 （ ）代入式 （ ０ 、（ １ 中 ，得 到 ： ７ １ ） １）
如图 ４所示 。
×（ × 一 Ａ一 ＝ ＾） ０
（） ５
采用续贯耦合法对磁场和 流场进行求解 ］ ，结果 －
式 中：Ａ＝（ ，Ａ ，０ ，其 中 ｒ 方 向的分 量为 零 。 ０ ） 、ｚ
从 图 中磁感应强度及流线 的分布可见 ，多环形活 塞 的各个 齿之间 的磁通密度分布不均 ，从两端 向中部
曰的ｒ 、
一
分量为 、Ｂ Ｂ ，其中
＝ห้องสมุดไป่ตู้
０Ｂ ＝ ，ｚ
）
ｄ
（
（） ７
（） ８
Ｍｒ ｍｔ （ ： ａ 一 ｎ
Ｍ ￣ ａａ ｃ ａ ＝ ｒ ｔｎ
１ 一缸 体 ２ 间隙 卜 矩 形槽 一 ４ 矩 形 齿 ５ 活塞 一 一
￣ ａ
ｏ ＋ ｒ
￣
争 ） 】
（ ９ ）
图 ２ 减振器 的阻尼通道尺寸示 意图
磁流 变液 体所 受 的磁彻 体 力 Ｆ＝Ｘ ・ 日，在 ＩＭ 。
轴对称 ２ Ｄ情况下可 以表示为 ：
Ｍ
２ 磁流 变 减振 器磁 场和 流场 耦 合有 限元 建模
首 先 选 取 Ｃ Ｍ－ Ｏ
Ｓ Ｌ中 的 Ｓａ ｃ、Ｍ ｇ Ｏ ｔｉ ｔ ｓ ａ－
哈 密 顿算
『 ｐ 詈
符 Ｖｘ＋ ｅ ，同 ， ＝击 ｅ ｚ 下 。 ｅ ｙ 啬 ＋
磁感应强度矢量 曰（ 满足高斯磁通定律 ，即： ）
・
Ｉ Ｈｏ ．：
Ｖ Ｖ （ ｕ
Ｖ＝ ｐＦ
（ ４ １）
式 中：卵为动力黏度 Ｐ Ｓ 为 。 向的速度 （ ／ ） ａ・ ， 方 ｍ ｓ， ｐ为磁流变液 的密度（ ｇｍ ） ｋ／ ，Ｆ为磁彻体力（ ／ 。 Ｎ ｍ ） 在求解 域 内输入 磁 流变 液 密 度 Ｐ 的值 以及 、
Ｆ
Ｂ ＝０
（ ２）
曰 与 日 之 间满足下 面的关 系式 ： （ｉ＋ ） ｔ （） ３ 式 中 ：磁导率 为 真空 磁导 率 。（ ／ Ｈ ｍ）与 相对 磁
＝
， 、
的关 系式 。流场 边界 设定 ，入 口输 入 固定 不 变的速度 ，出口的压力为零 。
导率 之乘 积 ， 是磁化强度矢量 。 磁矢势为 ：
Ｂ＝ Ｖ Ａ， ｘ
下：
３ 磁流 变减 振 器磁 场和 流场 耦合 有 限元分 析 文中设 计 要 求 满 足 缝 隙 磁 通 势 占总 磁 通 势 的
（） ４
・ ０ Ａ＝
由于没有垂 直方 向 电流 ，将 模型 简化 为 ２ Ｄ情况
８ ％ 以上 ，磁流变液 的工作区 间在 ０ ３～ ． ０ ． ０ ６Ｂ之间 ， 工作电流不超过 １Ａ，线 圈的理论 匝数 为 ２ １ 。 ５ 匝
图 ３ 减振器 活塞及 阻尼
流场 的相关方程 ：
通道轴对称模 型
磁流变 液 体 流 动 满 足 Ｎｖｒ ｔ ｅ ａｉ － ｏ ｓ方 程 ，在 ｅＳ ｋ Ｃ ＭＯ Ｏ Ｓ Ｌ中描述为 ：
路定理 ，即 ：
ＶｘＨ ：Ｊ
式 中 ：． 电 流 密 度 矢 量 （ ／ ２ ， ，是 Ａ ｍ ）
第 ｌ ９期
祝世兴 等 ：新型磁流 变减 振器磁 一流耦合有 限元分析
・ ７・ ８
的效 果 。对减 振 器输 入 外部 激励 ，磁 流变 液 在 活塞
前后 腔产生压差的作用下流过 阻尼通道 ，由于通 道的 截面积发生变化 ，磁流变液在矩形槽 内产生漩 涡 ，加 快 了其在通道 内能量 消耗和增加了流动 的阻尼力 。
＝
［鲁 ） （ ＋争 （ ＋ 古） 】
Ｍ （ ） 、Ａ ） ， ＋ ｃ 。 】 杀 Ｍ９ ０＋ ［， １
（ ３ １）
（ ３ ，磁 场 分 析 为 图 ） 静磁 问题 ，不 考 虑 空 气 中漏磁 。
磁场的相关方程 ： 磁 场 强度 矢 量 日 （／ Ａ ｍ） 满 足 安 培 环