[發明專利]磁流變阻尼器快速優化設計方法

有效

• 申請號: 201610320421.1
• 申請日: 2016-05-16
• 公開（公告）號: CN105840718B
• 公開（公告）日: 2017-12-22
• 發明（設計）人: 彭志召;劉峻巖;郭廣生;張進秋;劉義樂;張建;黃大山;彭虎;姚軍
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍裝甲兵工程學院
• 主分類號: F16F9/53
• 分類號: F16F9/53;F16F9/32
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司11100
• 代理人: 滿靖

1.一種磁流變阻尼器快速優化設計方法，其特征在于，它包括步驟：

步驟一：根據期望的可調阻尼力和可調系數，在環形阻尼縫隙的厚度h取一初值的條件下，基于可調阻尼力公式和設定活塞運動速度條件下的可調系數公式，初步確定磁流變阻尼器的缸體橫截面內半徑R₄和活塞長度L₀；

步驟二：基于針對磁流變液的B-H曲線設定的環形阻尼縫隙中磁流變液預期的最大磁感應強度，計算環形阻尼縫隙的磁通量Φ，以依據磁通量守恒定律，確定出磁流變阻尼器形成的磁力線回路涉及的結構約束，從而根據應用需求調整并確定出磁流變阻尼器相應部件的結構參數；

步驟三：依據磁流變阻尼器形成的磁力線回路建立等效磁路，將整個磁力線回路的總磁阻R_mag分割為若干磁阻部分并給出各磁阻部分的計算公式；

步驟四：基于各磁阻部分的計算公式估算出勵磁線圈加載最大電流值時，在不同環形阻尼縫隙厚度條件下，環形阻尼縫隙中磁流變液的真實磁感應強度，以得到環形阻尼縫隙中磁流變液的磁感應強度與環形阻尼縫隙厚度之間的關系，從而檢驗磁路是否出現磁動勢不足或過飽和現象，以對磁流變阻尼器相應部件的結構參數實現調整目的；

步驟五：基于可調阻尼力公式和設定活塞運動速度條件下的可調系數公式，繪制出環形阻尼縫隙厚度與可調阻尼力的關系曲線圖以及環形阻尼縫隙厚度與可調系數的關系曲線圖，以根據應用需求最終確定環形阻尼縫隙厚度h的取值，以對上述步驟一至四中求出的與環形阻尼縫隙厚度h相關聯的相應部件的結構參數進行確定或調整。

2.如權利要求1所述的磁流變阻尼器快速優化設計方法，其特征在于：

對于設置導磁保護環和隔磁保護環的磁流變阻尼器，所述步驟一具體包括：

1-1)環形阻尼縫隙的厚度h在取值范圍0.5mm～2mm中任取一數值作為初值，根據式3)、4)，由期望的可調阻尼力F_τ及設定的活塞運動速度v_d條件下的可調系數χ，求出導磁保護環的橫截面外半徑R₃和長度L₁，

Fτ=6L1τBAPh---3)]]>

χ=πτBL1(2R3+h)h22η(2L1+L2)APvd---4)]]>

上式3)、4)中，η是磁流變液的零場粘度，τ_B是磁流變液的剪切屈服強度，A_P是活塞的有效橫截面面積，L₁為導磁保護環的長度，L₂為隔磁保護環的長度且取值范圍為4mm～6mm，R₃為導磁保護環的橫截面外半徑，

1-2)由公式R₄＝h+R₃求出磁流變阻尼器的缸體橫截面內半徑R₄以及由公式L₀＝2L₁+L₂求出活塞長度L₀；

對于未設置導磁保護環和隔磁保護環的磁流變阻尼器，所述步驟一具體包括：

1-1’)環形阻尼縫隙的厚度h在取值范圍0.5mm～2mm中任取一數值作為初值，根據式3’)、4’)，由期望的可調阻尼力F_τ及設定的活塞運動速度v_d條件下的可調系數χ，求出鐵芯的翼緣橫截面半徑R₂和長度L₃，

Fτ=6L3τBAPh---3,)]]>

χ=πτBL3(2R2+h)h22η(2L3+L4)APvd---4,)]]>

上式3’)、4’)中，η是磁流變液的零場粘度，τ_B是磁流變液的剪切屈服強度，A_P是活塞的有效橫截面面積，L₃為鐵芯的翼緣長度，L₄為線槽的長度且取值范圍為1.5倍～2倍的鐵芯的翼緣長度L₃，R₂為鐵芯的翼緣橫截面半徑，

1-2’)由公式R₄＝h+R₂求出磁流變阻尼器的缸體橫截面內半徑R₄以及由公式L₀＝2L₃+L₄求出活塞長度L₀。