磁流變液啟動裝置的基礎(chǔ)研究.pdf

1、磁流變液是一種新型的智能材料，由于其流變性質(zhì)隨著外磁場的變化而變化而得名：在沒有外磁場的時候它呈現(xiàn)出流體性質(zhì)，在對其施加外磁場的時候它又呈現(xiàn)出Bingham粘彈性性質(zhì)。因為其獨特的特性，它在各方面都有廣闊的應(yīng)用前景。諸多運用之一就是將它用于磁流變液軟起動裝置；這種磁流變液軟起動裝置能夠提高起動性能。 在磁流變液軟起動裝置當(dāng)中，輸出的物理量為扭矩。要計算它的扭矩，首先需要找出其主要參數(shù)-屈服剪切應(yīng)力τy和外磁場強度H之間的關(guān)系。在

2、以前的研究中已經(jīng)證明，τy(H)=aM52+bH2+cMsH，其中，a，b，c是與鐵磁材料顆粒的體積分數(shù)以及載體液粘滯系數(shù)等相關(guān)的參數(shù)。對于具體的磁流變液材料，磁性顆粒的飽和磁化強度Ms2由材料決定，為一個常數(shù)。因而這一關(guān)系隨磁流變液材料的不同而不同。只有根據(jù)磁流變液的實驗數(shù)據(jù)求出相近似的屈服剪切應(yīng)力τy和外磁場強度τy(H)-H的函數(shù)關(guān)系。本文從求解這一關(guān)系入手，通過拉格朗日插值法擬合函數(shù)擬合磁流變液生產(chǎn)廠商提供的實驗數(shù)據(jù)得到了τy-

3、H函數(shù)關(guān)系，還將擬合結(jié)果用圖形工具箱進行了誤差分析和驗證。 按照實際應(yīng)用的需要，文章中還根據(jù)磁流變液軟起動裝置在電動機啟動中的應(yīng)用設(shè)計出了實體模型。隨后利用ANSYS有限元分析軟件建立了磁流變液軟起動裝置的分析模型，對模型中的磁場分布進行了分析計算，得到了磁流變液磁場強度分布圖；還用不同的材料、不同的結(jié)構(gòu)、不同的激勵進行了對比分析，并根據(jù)對比分析結(jié)果提出了優(yōu)化的實體模型。同時，根據(jù)實體模型當(dāng)中的磁場分布圖形得出了磁場分布的函數(shù)。