磁流變液壓懸置的流固耦合有限元仿真與實驗驗證.pdf

1、隨著發(fā)動機性能的不斷發(fā)展和人們對汽車舒適性要求的不斷提高，汽車發(fā)動機本身的振動特性和原有的隔振技術已不能滿足人們的需求。研發(fā)性能優(yōu)良的懸置已經(jīng)成為各大汽車廠商的重要研究領域之一。
　　本文結合某公司的磁流變液壓懸置開發(fā)的橫向項目，設計了一種新型半主動控制式磁流變液壓懸置；以半主動控制式磁流變液壓懸置為研究對象，對磁流變液壓懸置的結構、減震機理、建模仿真方法、懸置靜特性和動特性等進行了深入研究。研究內容總結如下：
　　首先介紹

2、了液壓懸置的發(fā)展歷史概況以及特點，查閱相關文獻總結了國內外液壓懸置的研究現(xiàn)狀。介紹了磁流變液的基本概況。研究了液壓懸置的建模方法。磁流變液壓懸置是一種特殊的液壓懸置，目前對其仿真都是采用的鍵合圖理論建立數(shù)學模型來進行仿真，本文首次嘗試應用流固耦合有限元方法對磁流變液壓懸置進行整體隔振性能的有限元仿真。
　　然后本文深入研究了流固耦合有限元理論，并對其數(shù)學公式進行了推導。介紹了磁流變液的工作機理，在液壓懸置的流固耦合有限元仿真的基礎

3、上引入磁流變液這一種特殊流體來進行磁流變液壓懸置的流固耦合有限元仿真。橡膠主簧是磁流變液壓懸置的主要組成部件。由于橡膠的超彈性、非線性等特點，要準確描述橡膠材料的本構關系是建模的重點之一。本文深入探討了橡膠材料的研究方法和本構曲線的獲取方法。
　　其次應用流固耦合有限元法對磁流變液懸置的性能進行仿真分析。對磁流變液壓懸置的結構進行有限元簡化，建立三維固體模型和流體模型。計算分析了懸置靜動特性、上下液室和慣性通道的壓力分布、慣性通道

4、中流體速度分布等內部特性的變化規(guī)律。針對不同的結構參數(shù)和是否加載電流對磁流變液壓懸置進行了參數(shù)化研究。模擬了懸置結構參數(shù)對懸置隔振性能的影響，為后續(xù)的磁流變液壓懸置的優(yōu)化提供理論指導。
　　最后對試制的磁流變液壓懸置在MTS臺架系統(tǒng)上進行了性能實驗。實驗結果表明：磁流變液壓懸置的流固耦合有限元仿真技術較好地模擬了懸置的隔振性能；慣性通道的長度和截面積以及橡膠主簧剛度對磁流變液壓懸置的隔振性能有顯著影響；本文所設計的磁流變液壓懸置的