磁流體是一種新型的功能材料,兼有固體磁性材料的導(dǎo)磁性和液體的流動(dòng)性及粘性等特性。力矩馬達(dá)是電液伺服閥中的電——機(jī)械轉(zhuǎn)換裝置,其輸出力矩特性對(duì)伺服閥性能具有較大的影響。因此可以采用磁流體來(lái)改善電液伺服閥力矩馬達(dá)的輸出力矩特性,將磁流體添加到伺服閥力矩馬達(dá)的工作間隙中,一方面由于力矩馬達(dá)氣隙中磁導(dǎo)率的提高,力矩馬達(dá)的磁路效率和輸出扭矩將增大;另一方面,磁流體可增大銜鐵的阻尼,減小振動(dòng),從而提高了伺服閥穩(wěn)定性。本文針對(duì)磁流體對(duì)力矩馬達(dá)的動(dòng)態(tài)阻尼特性進(jìn)行分析,提出了基于非牛頓流體特性的粘性阻尼模型,同時(shí)建立了磁流體彈性力模型,明確了磁流體對(duì)力矩馬達(dá)的動(dòng)態(tài)阻尼作用機(jī)理并總結(jié)出了磁流體動(dòng)態(tài)阻尼的作用規(guī)律。本文首先給出了力矩馬達(dá)的力平衡方程,推導(dǎo)出基于非牛頓流體的磁流體粘性阻尼模型以及磁流體的彈性力模型,其次利用COMSOL仿真軟件對(duì)非牛頓流體擠壓流進(jìn)行仿真分析,以及采用Maxwell電磁場(chǎng)分析軟件進(jìn)行了添加磁流體的力矩馬達(dá)二維有限元分析。試驗(yàn)研究了磁流體的對(duì)力矩馬達(dá)的動(dòng)態(tài)阻尼,將試驗(yàn)與仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,得出了磁流體的動(dòng)態(tài)阻尼作用規(guī)律,從而對(duì)力矩馬達(dá)的動(dòng)態(tài)特性及伺服閥整體特性的改善奠定了理論基礎(chǔ)。 

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【文章頁(yè)數(shù)】：73 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來(lái)源及研究目的和意義
    1.2 力矩馬達(dá)研究現(xiàn)狀
    1.3 磁流體研究現(xiàn)狀
    1.4 非牛頓流體研究現(xiàn)狀
    1.5 本課題主要研究?jī)?nèi)容
第2章 力矩馬達(dá)及磁流體作用力的數(shù)學(xué)模型
    2.1 力矩馬達(dá)數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 力矩馬達(dá)的工作原理及運(yùn)動(dòng)方程
        2.1.2 添加磁流體的力矩馬達(dá)運(yùn)動(dòng)方程
    2.2 磁流體對(duì)力矩馬達(dá)作用模型
        2.2.1 磁流體的非牛頓流體特性
        2.2.2 基于非牛頓流體特性的磁流體粘性阻尼模型
        2.2.3 基于磁場(chǎng)的磁流體彈性力模型
    2.3 本章小結(jié)
第3章 磁流體磁場(chǎng)及流場(chǎng)的仿真研究
    3.1 有限元分析原理及軟件介紹
        3.1.1 有限元分析原理
        3.1.2 Ansoft軟件介紹
        3.1.3 COMSOL軟件介紹
    3.2 磁流體的磁場(chǎng)有限元分析
        3.2.1 磁場(chǎng)分析過(guò)程概述
        3.2.2 磁場(chǎng)分析結(jié)果
    3.3 磁流體的擠壓流場(chǎng)分析
        3.3.1 流場(chǎng)分析過(guò)程概述
        3.3.2 擠壓流場(chǎng)分析結(jié)果
    3.4 磁流體動(dòng)態(tài)擠壓阻尼力矩分析
    3.5 磁流體動(dòng)態(tài)剪切阻尼力矩分析
    3.6 本章小結(jié)
第4章 磁流體作用力試驗(yàn)研究
    4.1 磁流體作用力試驗(yàn)
        4.1.1 試驗(yàn)原理
        4.1.2 激光位移傳感器原理
    4.2 試驗(yàn)設(shè)備介紹
        4.2.1 電源
        4.2.2 力矩馬達(dá)
        4.2.3 激光位移傳感器
        4.2.4 磁流體
    4.3 試驗(yàn)過(guò)程及數(shù)據(jù)分析
    4.4 磁流體動(dòng)態(tài)粘性阻尼力矩試驗(yàn)與模型比較
    4.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[5]磁性液體的研究現(xiàn)狀[J]. 馬來(lái)鵬,尹衍升.  四川化工. 2005(03)
[6]電液伺服閥技術(shù)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J]. 李其朋,丁凡.  工程機(jī)械. 2003(06)
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碩士論文
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本文編號(hào)：3410355