单线圈径向流磁流变阀优化设计与性能分析

摘要：

针对磁流变阀通过改变内部结构提高压降而导致阀体积增大、内部通道易阻塞的问题,在不改变普通单线圈径向流磁流变阀内部基本结构及外观尺寸的基础上,对单线圈径向流磁流变阀压降与压降可调系数进行了多目标优化,设计了一种带有隔磁套筒的单线圈径向流磁流变阀,并阐述了其工作原理,基于Bingham模型推导了其压降数学模型.采用有限元法建立了磁流变阀二维仿真模型,观察径向圆盘阻尼间隙处磁感应强度分布规律,建立约束条件,分析了磁流变阀关键部件尺寸对剪切屈服应力与压降等相关性能的影响.运用ANSYS零阶和一阶优化工具对磁流变阀进行几何尺寸参数优化,并对优化前后磁流变阀有效阻尼间隙处的平均磁感应强度,以及进出口压降进行仿真对比分析.在磁流变阀动态性能测试平台上,对优化前后磁流变阀压降性能进行实验测试对比,实验结果表明,当励磁电流为1.8A时,优化前磁流变阀压降为1.84 MPa,优化后磁流变阀压降为2.58 MPa,增加了40.22％;优化前磁流变阀压降可调系数为7.94,优化后压降可调系数为10.07,增加了26.83％;不同负载对磁流变阀压降效果影响不大.

关键词：磁流变阀、径向流动、优化设计、压降

所属期刊栏目：50

分类号：TH137.5

资助基金：国家自然科学基金项目51765016;江西省主要学科学术和技术带头人计划项目20162BCB22019;江西省创新驱动5511科技创新人才项目20165BCB18011;江西省研究生创新专项资金项目YC2018-S247

在线出版日期：2019-09-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：417-426