用于月球探測器軟著陸機構的磁流變緩沖器設計
本文關鍵詞: 磁流變緩沖器 磁流變液 軟著陸 磁場分析 出處:《北京交通大學》2016年碩士論文 論文類型:學位論文
【摘要】:磁流變緩沖器是利用磁流變液的流變特性而開發(fā)的一種新型緩沖裝置,在航空航天領域具有一定的應用前景。結合月球面探測器對緩沖器高可靠性的要求及磁流變液緩沖器結構設計的理論基礎,本文提出了一種單出桿混合模式的磁流變液緩沖器。本磁流變緩沖器內(nèi)部結構采用非導磁缸筒與導磁缸筒交替固定銜接方式,實現(xiàn)庫倫阻尼力階梯狀替增的方式,從而實現(xiàn)沖擊作用下,磁流變緩沖器粘性阻尼力與庫倫阻尼力的阻尼互補,且根據(jù)“等功恒力”的設計思想,保證恒定阻尼力的輸出。且該磁流變緩沖器縮比原理樣機采用恒定直流源直接供電模式,刪減了繁瑣的控制模塊,具有結構簡單、穩(wěn)定性高等優(yōu)點;诩夹g要求,設計磁流變緩沖器幾何尺寸的1/4倍縮比原理樣機。根據(jù)流體力學理論計算,并利用有限元工具進行磁場分析,實現(xiàn)磁流變緩沖器縮比原理樣機的結構設計。針對磁場分析的最優(yōu)模型參數(shù),設計磁流變緩沖裝置,繪制零件結構圖,并進行加工組裝。針對磁流變緩沖器的應用環(huán)境,試驗研究磁流變液緩沖器的緩沖性能,主要分析其靜力學性能和沖擊響應性能。通過電子萬能試驗機對磁流變液緩沖器進行靜力分析,其靜載承壓能力大于1.83kN;搭建沖擊測試平臺,試驗研究磁流變液緩沖器的沖擊響應狀態(tài),實驗表明該磁流變液緩沖器具有優(yōu)良的緩沖性能。
[Abstract]:The magnetorheological buffer is a new type of buffer device developed by using the rheological characteristics of the magnetorheological fluid. It has a certain application prospect in the field of aeronautics and spaceflight, combining with the requirement of high reliability of the lunar spherical detector and the theoretical basis of the structure design of the magnetorheological fluid buffer. In this paper, a single rod mixed magnetorheological fluid buffer is proposed. The internal structure of the magnetorheological buffer adopts the alternating fixed connection between the non-magnetic cylinder and the magnetic cylinder to realize the Coulomb damping force step by step superposition. Thus, the damping of the viscous damping force and the Coulomb damping force of the magnetorheological buffer is complementary under the impact, and according to the design idea of "equal power constant force", The output of constant damping force is guaranteed, and the prototype of the principle of the magneto-rheological buffer adopts the direct power supply mode of constant DC source, which reduces the tedious control module, and has the advantages of simple structure, high stability and so on. A prototype of the principle of 1/4 times shrinkage ratio for the geometry size of Mr buffer was designed. The magnetic field analysis was carried out by using finite element method and the hydrodynamics theory was used to calculate the model. According to the optimal model parameters of magnetic field analysis, the magneto-rheological buffer device is designed, the part structure diagram is drawn, and the assembly is carried out. In view of the application environment of the magnetorheological buffer, The buffer performance of magnetorheological fluid buffer is studied, and its statics and shock response are analyzed. The static analysis of MRF buffer is carried out by means of electronic universal testing machine. The static load bearing capacity is greater than 1.83 kN. the shock response state of the magnetorheological fluid buffer is studied by setting up an impact test platform. The experiment shows that the MRF buffer has excellent buffering performance.
【學位授予單位】:北京交通大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2016
【分類號】:V476.3
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,本文編號:1518488
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