免费论文：磁流变减振器的力学模型与耦合场有限元分析

磁流变液在外加磁场的作用下，可以由牛顿流体转变为宾汉姆流体。根据这一原理开发的磁流变减振器由于可控性好、动态范围宽、响应速度快、功耗低、结构相对简单，已成为目前汽车半主动悬架系统中的研究热点。本文从实验数据的处理入手，分析了磁流变减振器的响应特性，以及各参数对阻尼力的影响。介绍了磁流变减振器已有的力学模型，并对其中的多项式力学模型进行了改进。利用改进的多项式力学模型对试验用的磁流变减振器进行实验建模，为进一步进行控制算法的研究提供基础。磁流变减振器中同时存在着电磁场和流场，并且两个场之间互相影响。根据磁流变减振器的特点，采用序贯耦合解法来求解磁流变减振器中的电磁-流体耦合场。建立磁流变减振器的有限元模型，利用电磁场有限元法计算磁场的分布，并分析了各参数对于激活区磁感应强度的影响。然后利用电磁场有限元计算时划分的网格，建立磁流变减振器的流场的有限元模型。将磁流变液简化为受磁场作用的彻体力控制的牛顿流体，使电磁场有限元计算的稳态非线性解转换为磁流变液流动时所受的由磁场施加的彻体力场，从而实现磁流变减振器的电磁-流体耦合场有限元计算，并根据实验数据对模型进行验证。利用耦合场有限元法计算磁流变减振器在不同激励下的响应，并分析各设计参数对阻尼力的影响。本文对耦合场有限元方法在磁流变减振器分析中的应用作了一些探索性的研究，为磁流变减振器的性能预测探索了一种新的数值方法，为磁流变减振器的准确设计提供了一定基础。

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