利用ANSYS的磁流变减振器磁路分析.pdf

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1、CAD／CAE／CAPP／CAM现代制造工程(ModernManufacturingEngineering)2013年第3期利用ANSYS的磁流变减振器磁路分析兰文奎，程飞，张晋源(重庆工业职业技术学院，重庆400054)摘要：对单级磁路与双级磁路进行分析计算，对比了两种磁路结构的理论计算结果。利用ANSYS软件，对不同结构的活塞磁场分布进行了数值计算，分析其磁通密度和磁力线的分布。计算结果表明，双级磁路结构的磁场分布优于单级磁路，配合其他方式，可大大改善磁流变减振器的磁场分布特陛，为其优化设计提供参考。关

2、键词：磁路设计；磁场分布；有限元分析；磁通密度中图分类号：TH703．62文献标志码：A文章编号：1671-3133(2013)03删0—04Analysisofmagneto·rheologicaldampermagneticbasedonANSYSLanWenkui，ChengFei，ZhangJinyuan(ChongqingIndustryPolytechnicCollege，Chongqing400054，China)Abstract：Analysisandcalculationbetweensi

3、ngle-stagemagneticcircuitandtwo-stagemagneticcircuit，comparedtothetheoreti-calresultsofthetwokindsofmagneticcircuit．ByANSYSsoftware，themagneticfielddistributionoftheMagneto—Rheological(MR)dampersindifferentstructuralmodelswascalculated，analyzedthedistribut

4、ionofmagneticfluxdensityandfluxlines．Theresultsshowthatthetwo-stagemagneticstructureofthemagneticfielddistributionissuperiortosingle—stagemagneticcircuit，withtheothermethods，cangreatlyimprovethemagneticfielddistributioncharacteristicsoftheMRdamper，thisCanb

5、eutilizedasareferenceforoptimizingthedesignofmagnetic．Keywords：magneticdesign；magneticfielddist曲ution；FinjteElementsAnalysis(FEA)；magneticfluxdensity0引言1磁流变减振器的磁路分析磁流变减振器是一种阻尼力随外加激励电流大小变化而变化的阻尼可调减振器，激励电流的大小决定了阻尼力的变化范围¨引。随着激励电流的增大，磁流变减振器的磁路会产生磁饱和，即使再增大激励电流，

6、磁通密度也不会增加。磁流变减振器磁饱和时的激励电流大小决定了减振器的最大激励电流，也决定了阻尼力的变化范围。磁流变减振器的磁路结构直接影响了磁流变减振器的性能∽j，因此，研究磁流变减振器的磁场分布，对提高磁流变减振器的性能有重要的现实意义。本文采用ANSYS有限元软件，对不同结构的磁流变减振器的磁场分布进行了计算。结果表明，对于单级磁路减振器，增加活塞的长度和工作缸的厚度，可降低同样激励电流下的最大磁通密度，增大磁饱和电流；对于双级磁路减振器，两个相邻线圈绕向相同对减振器的磁场分布改善不大，而绕向相反对减振

7、器的活塞磁场分布改善较明显。601．1磁流变减振器及工作原理图1所示为基于混合工作模式的磁流变减振器的结构，图1中M为磁流变液流经阻尼通道的速度，％为活塞的运动速度。其工作原理为：减振器的活塞在工作缸内做往复运动，磁流变液从活塞与工作缸中间的间隙中流过，产生阻尼力。改变间隙中磁场强度可改变磁流变液的流动特性，使减振器的阻尼力发生改变。活塞上激励电流越大，减振器产生的阻尼力越大。图1基于混合工作模式的磁流变减振器的结构1．工作缸2．阻尼通道3．磁流变液4．线圈5．阻尼通道6．活塞7．活塞杆兰文奎，等：利用AN

8、SYS的磁流变减振器磁路分析2013年第3期1．2单级磁路单级磁路磁组计算图如图2所示，图2中口为工作缸的厚度，Z为阻尼通道的长度，L为活塞的长度，h为活塞半径与活塞芯部半径的差值，e为阻尼通道的间隙，D为活塞的直径。图2单级磁路磁阻计算图单级磁路即活塞上仅绕有一组激励线圈，该线圈产生的磁通量妒=NI／R。，其中Ⅳ为线圈匝数，，为激励电流的大小，尺。为整个磁路的总磁阻，尺。为：R。：RJ，12+2尺。。+RJ，1