【摘要】：隨著汽車行業(yè)的蓬勃發(fā)展,人們對汽車制動系統(tǒng)的安全性要求也越來越高。汽車制動器作為汽車制動系統(tǒng)中最重要的一環(huán),其制動性能的好壞直接影響到人們的生命財產(chǎn)安全。磁流變制動器是一種20世紀(jì)90年代興起的智能材料制動器,其具有響應(yīng)速度快、制動噪聲小、可調(diào)節(jié)性強(qiáng)等優(yōu)點,是汽車制動器的研究熱點和發(fā)展方向之一。然而,由于磁流變效應(yīng)機(jī)理較為復(fù)雜,磁流變制動器性能影響因素較多,使得目前國內(nèi)外基于磁流變效應(yīng)的制動器主要還處于研究階段。通過文獻(xiàn)調(diào)研發(fā)現(xiàn)壁面滑移效應(yīng)會對磁流變液的力學(xué)性能產(chǎn)生影響,但其機(jī)理以及對磁流變制動器制動性能的影響規(guī)律還未得到深入研究。因此,本文圍繞這一主題,開展基于磁流變液的壁面滑移效應(yīng)及其對制動性能的影響規(guī)律研究。本文首先對磁流變液的壁面滑移特性及機(jī)理進(jìn)行研究。使用安東帕MCR302流變儀對不同體積分?jǐn)?shù)的磁流變液的壁面滑移特性進(jìn)行測試;研究壁面滑移特性對磁流變液的粘度值和屈服應(yīng)力的影響規(guī)律;針對磁流變液的壁面滑移特性提出了一種機(jī)理并建立磁流變液粘度和屈服應(yīng)力的壁面滑移模型。以雙盤式磁流變制動器為研究對象,對其磁路進(jìn)行計算;基于磁流變液的壁面滑移特性和磁流變制動器的工作原理,建立磁流變制動器的制動力矩模型;通過實驗驗證其正確性并與Bingham制動力矩模型進(jìn)行了對比�；诖帕髯円罕诿婊茩C(jī)理和制動力矩模型,選擇在轉(zhuǎn)子盤表面加工凹槽的方法增加磁流變制動器傳動表面粗糙度,從而增大磁性顆粒與傳動界面的電磁作用力和摩擦力,達(dá)到抑制壁面滑移效應(yīng)提升磁流變制動器制動力矩的目的;采用數(shù)值仿真分析不同凹槽結(jié)構(gòu)對磁流變制動器磁場和壁面滑移效應(yīng)的影響,選擇合適的凹槽結(jié)構(gòu)。對磁流變液基本性能進(jìn)行測試;根據(jù)仿真所得凹槽結(jié)構(gòu)完成磁流變制動器的研制與裝配,結(jié)合實驗內(nèi)容搭建制動裝置性能試驗平臺;對磁流變制動器的溫度特性和力矩特性進(jìn)行測試,進(jìn)一步研究壁面滑移特性對磁流變液制動性能的影響。本文研究結(jié)果:揭示了磁流變液壁面滑移規(guī)律并建立了壁面滑移模型,將其與磁流變制動器的制動原理相結(jié)合,建立磁流變制動器的制動力矩模型,分析不同工況下磁流變液的壁面滑移特性對磁流變制動器的影響規(guī)律;考慮到壁面滑移效應(yīng)對磁流變制動器的影響,在數(shù)值仿真的基礎(chǔ)上選擇合適的轉(zhuǎn)子盤表面結(jié)構(gòu)來抑制壁面滑移效應(yīng),并通過仿真與實驗驗證其合理性,進(jìn)而研究磁流變液壁面滑移特性對制動性能的影響。本文的研究成果對基于磁流變效應(yīng)的制動器工程應(yīng)用奠定理論與實驗基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U463.51
【圖文】：

圖１－１邋Ｒａｂｉｎｏｗ發(fā)明的磁流變液離合器［１］逡逑磁流變液及其效應(yīng)最早是由美國工程師Ｊａｃｏｂ邋Ｒａｂｉｎｏｗ于１９４８年所發(fā)現(xiàn)的，其所設(shè)計逡逑的磁流變液離合裝置在通電之后可以承受一成年女子的重量［１］，如圖１－１。但由于磁流變液逡逑材料本身的沉降穩(wěn)定性較低、磁流變裝置的設(shè)計復(fù)雜性導(dǎo)致了當(dāng)時研宄的重心并沒有放在逡逑磁流變液上，而是更多研宄電流變液及其器件［２］。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，人們對材料和逡逑器件的要求越來越高，而電流變液的剪切應(yīng)力小，對電源電壓要求較高，密封難等問題又逡逑始終難以解決。而磁流變液的高剪切應(yīng)力，電壓要求低，密封性好等優(yōu)點也因此受到了各逡逑國學(xué)者的青睞，隨后各國學(xué)者逐漸將研宄重心放在了磁流變液的研宄方面。為了促進(jìn)磁流逡逑變材料的發(fā)展和各國之間的學(xué)術(shù)交流，每隔兩年都會舉辦一次國際電磁流變會議。目前，逡逑最近一屆的國際會議于２０１６年７月在韓國仁川舉行［３］。逡逑在國際上對于磁流變液材料的研宄，Ｌ６ｐｅｚ邋以雙乳液基液模板制備了磁流變液其可逡逑以通過改變磁場大小來實現(xiàn)聚合物磁性粒子的制備和傳輸。Ｓｅｄｌａｃｉｌｃ邋Ｍ［５］等人將石墨烯等復(fù)逡逑合材料加入磁流變液中提高了磁流變液的沉降穩(wěn)定性和分散性。ＧａｎｇａｄｈａｉＷ６１采用植物油逡逑作為基液制備了磁流變液，并對其流變學(xué)特性進(jìn)行研究，實驗表明植物油為基液的磁流變逡逑液穩(wěn)定性高。Ｍｉｃｈａｌ邋Ｓｅｄｌａｄｋａｍ對磁性顆粒的表面進(jìn)行等離子處理

可控、可逆性等特點，使其在工程應(yīng)用和材料研宄領(lǐng)域受到了廣泛的關(guān)注。逡逑WW逡逑＇ＶＰ邋ＨＩＷ逡逑圖１－１邋Ｒａｂｉｎｏｗ發(fā)明的磁流變液離合器［１］逡逑磁流變液及其效應(yīng)最早是由美國工程師Ｊａｃｏｂ邋Ｒａｂｉｎｏｗ于１９４８年所發(fā)現(xiàn)的，其所設(shè)計逡逑的磁流變液離合裝置在通電之后可以承受一成年女子的重量［１］，如圖１－１。但由于磁流變液逡逑材料本身的沉降穩(wěn)定性較低、磁流變裝置的設(shè)計復(fù)雜性導(dǎo)致了當(dāng)時研宄的重心并沒有放在逡逑磁流變液上，而是更多研宄電流變液及其器件［２］。隨著科技的發(fā)展和進(jìn)步，人們對材料和逡逑器件的要求越來越高，而電流變液的剪切應(yīng)力小，對電源電壓要求較高，密封難等問題又逡逑始終難以解決。而磁流變液的高剪切應(yīng)力，電壓要求低，密封性好等優(yōu)點也因此受到了各逡逑國學(xué)者的青睞，隨后各國學(xué)者逐漸將研宄重心放在了磁流變液的研宄方面。為了促進(jìn)磁流逡逑變材料的發(fā)展和各國之間的學(xué)術(shù)交流，每隔兩年都會舉辦一次國際電磁流變會議。目前，逡逑最近一屆的國際會議于２０１６年７月在韓國仁川舉行［３］。逡逑在國際上對于磁流變液材料的研宄

ｒｉｇｉｄ邋＞逡逑Ｌａｍｂｄａ邋ｒａｔｉｏ，邋Ｘ逡逑圖１－２磁流變液形態(tài)轉(zhuǎn)變圖［２８］逡逑在國內(nèi)方面，趙春偉［２８］等研宄了磁流變液的四種結(jié)構(gòu)演化過程，其中包括成型、拉伸、逡逑斷裂、重組并提出其相應(yīng)模型。季海峰［２９］考慮溫度對磁流變液的影響建立了新的本構(gòu)模型逡逑３逡逑

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本文編號：2767373