磁流变减振器磁路设计

    磁流变减振器输人信号是电压/电流,而作用于磁流变液上的却是磁场,因此磁流变减振器磁路设计直接影响着减振效果,而磁流变减振器的减振效果又取决于其可调系数、阻尼力和响应时间三个重要参数。磁流变阻尼器基本的磁路结构如图1所示。磁场在磁导体中形成回路,其中任何位置达到饱和,将影响整个回路的磁通能力。典型磁路在磁场作用下达到饱和的先后顺序和饱和的区域不同,通过改变磁路的截面积,如增大活塞直径和缸壁厚度来

提高整个整个磁路的磁通能力,进而提高整个减振器的可调阻尼力。如何设计一种结构既能减少减振器响应时间又能提高其阻尼性能?国内外学者提出了多级式磁流变减振器如图2所示,通过增长活塞,将单级线圈结构变成多级结构,使整个活塞体上磁场分布均匀,从而增大阻尼器的可调系数和可控阻尼力。从根本上大大的优化磁流变减振器活塞的结构设计。

    磁路设计是磁流变减振器设计的核心部分其好坏直接关系到减振器整体的性能。由以上我们可以知道设计一个合理的磁路结构对提高磁流变阻尼器的可调系数、阻尼力以及缩短响应时间有着至关重要的作用。根据上述分析设计一个合理的磁路,我们可以从以下几个方面着手:

1.选择合理的导磁材料以改善磁路的磁饱和给整个磁路带来的限制,然而选择导磁材料时,并不是导磁率越大越好,在满足性能要求的情况下应该选择合适的导磁材料,这样可以降低减振器的成本。

2.由于单级线圈绕组的局限性,我们可以采用多级线圈绕组来进一步增加有效阻尼通道长度和提高磁场利用率。在满足一定性能要求的同时,我们是否可以将单活塞结构变成多活塞结构串联或者并联,以进一步提高其有效阻尼通道长度和阻尼力调节范围。           

3.活塞的形状和尺寸影响着磁流变减振器的响应时间,现阶段此类设计都是将线圈绕组安装在活塞上,这样就降低了磁流变阻尼器响应速度。因此我们可以通过将线圈绕组安置在活塞以外,以达到缩短磁流变阻尼器响应时间的效果。

磁流变减振器磁路设计

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