磁流变效应论文_杨坤全

导读:本文包含了磁流变效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:效应,磁路,加工,假肢,刚度,涡流,膝关节。

磁流变效应论文文献综述

杨坤全[1](2019)在《基于磁流变效应的汽车ABS制动器性能研究》一文中研究指出为了解决汽车传统摩擦式制动器存在的缺陷,并为汽车自动驾驶等主动控制提供更多参考,利用磁流变液体在施加磁场时会发生磁流变效应的特性,设计一款前轮磁流变制动器,推导出制动力矩公式,并将模糊控制和滑模变结构控制有效结合,设计汽车ABS模糊滑模变结构控制器。利用Simulink软件对基于磁流变效应的汽车ABS制动器进行建模仿真,得出滑移率、车速-轮速、制动力矩和制动距离仿真曲线。结果表明,通过合理控制施加在制动器磁流变液体上的磁场强度,可较好实现汽车ABS制动要求。(本文来源于《佳木斯大学学报(自然科学版)》期刊2019年01期)

贾超[2](2018)在《基于磁流变效应的通用机械夹具的设计》一文中研究指出近年来,机器人在各行业得到了大量的应用,机械夹具作为机器人具体抓取动作的执行部件受到人们的广泛关注和研究。目前,各种类型的机械夹具大多存在结构复杂、通用性差等问题,这在一定程度上限制了机器人技术在某些方面的应用。因此,研究开发通用、高效的机械夹具具有重要的工程意义和实用价值。磁流变液(Magnetorheological Fluid,简称MRF)平时为类液态,在外磁场的作用下,表现为固体的性质,当撤除外加磁场时,又恢复原来的流动性质,即在液态和固态之间进行快速可逆的转换,并且这种转换响应快(ms量级)、可逆性好。本文基于MRF的上述性质设计了一种结构简单、通用性好、能实现柔性抓取的通用性机械夹具,并对其抓取性能进行了测试分析,主要工作如下:(1)运用基液置换法配制出MRF,搭建实验平台,开展MRF在磁场作用下的挤压和拉伸力学性能测试;发现在挤压与拉伸过程中应力随应变的变化分为叁个阶段,并分析各阶段微观结构演化过程;进一步研究MRF沉降稳定性和预结构化过程,为磁流变夹具的设计提供参考。(2)根据MRF挤压与拉伸工作模式及力学性能特点,提出MRF指套式工作模式,设计出初始磁流变夹具;进行不同形状物体的抓取试验,发现其具有良好的通用性,基于抓取不稳定的缺点,提出磁场内聚式的优化设计方案。(3)基于优化方案对整体磁路进行重新规划,运用ANSYS有限元软件模拟MRF工作区域的磁场分布并确定磁流变指套的合适尺寸;优化后的磁流变夹具具有优异的通用性;利用INSTRON材料试验机测试磁流变夹具的抓取力,分析得到其抓取性能与所加电流、抓取物的形状尺寸等因素有关。整体来看,本文能够为之后磁流变夹具及相关器件的设计提供技术储备和参考,也可以为相关领域的研究应用提供一定的指导。(本文来源于《浙江工业大学》期刊2018-06-01)

潘继生,于鹏,阎秋生[3](2018)在《动磁场磁流变效应抛光垫抛光力特性试验研究》一文中研究指出基于动磁场磁流变效应抛光方法,采用微型压电式传感器测试分析动磁场磁流变效应抛光垫法向抛光力特性,研究磁极转速、加工间隙、工件运动方式对动磁场磁流变效应抛光力的影响。结果表明,动磁场磁流变效应平面抛光法向力在抛光垫中心区域最大,pv值在抛光垫的半径6 mm处最大;相对静磁场,在磁极转动的动磁场作用下磁流变抛光力和扭矩呈现大幅度波动的动态行为;动磁场磁流变效应抛光力受到磁极转速影响,大于15 r/min开始产生动磁场,在试验所测得的范围内,磁极转速30 r/min左右有最好效果;工件运动方式是影响磁流变抛光作用力的因素,当工件沿抛光盘径向往复偏摆时扭矩剧烈变化,沿抛光盘法向运动加工间隙减小时抛光法向力会瞬间急剧增大,最大峰值达到稳态值的25倍。(本文来源于《机械工程学报》期刊2018年06期)

王传萍[4](2017)在《基于磁流变效应的混合式隔振器性能研究》一文中研究指出机械振动会使机械设备过早地产生疲劳破坏,无法正常工作甚至失效,所以需要采取相应的减振措施来减小有害的振动。在振动源和被隔振设备之间安装隔振器,可以有效的减小机械振动对设备的影响。磁流变材料是一种由微米级的磁性颗粒分散在高分子聚合物(油、橡胶)中,形成的复合材料。在磁场环境中,磁流变材料发生磁流变效应,其力学性能能够迅速、连续发生变化,而且具有可逆性。因此以磁流变弹性体(Magnetorheological Elastomer,MRE)和磁流变液(MagnetorheologicalFluid,MRF)为隔振材料,设计一种基于磁流变效应的高性能混合式隔振器。通过改变电流来控制磁流变材料的力学性能,能够扩大隔振器的隔振范围,可以实现隔振器的实时控制。通过分析磁流变材料对组成成分的性能要求,确立了 MRE和MRF的制备工艺。以羰基铁粉和硅橡胶为主要组分制备MRE,以羰基铁粉和二甲基硅油为主要组分制备MRF,将MRF与MRE混合,制备一种刚度和阻尼变化范围大的混合式弹性体;使用显微镜观察磁流变材料的颗粒链柱结构。对MRE和MRF的力学性能进行测试和分析,得出MRF的剪切应力和表观粘度均随着外加电流的增加而增加;相同磁场环境下,MRE在压缩模式下的弹性模量增加量大于剪切模式下的增加量。对混合式隔振器进行了整体方案分析,基于隔振器的隔振原理,从磁流变效应出发,结合磁流变材料力学性能的分析,确定了隔振器中混合式弹性体的受力状态。对励磁线圈的匝数进行了理论计算;采用仿真软件对隔振器内部的磁路进行模拟分析,得到了隔振器中磁力线的分布。以减少隔振器的漏磁为基础,对混合式隔振器的整体结构进行了设计和加工装配。搭建隔振测试平台,采用两个相同的偏心电动机反相位安装,作为激振结构,产生垂直方向的激振力;以加速度传感器和采集卡为测试硬件实现数据的实时采集。通过调节不同的电流、不同的激振频率来测试隔振器的隔振性能。实验结果表明:MRE隔振器和混合式隔振器都具有良好的隔振效果,验证了在电流作用下,基于磁流变材料的隔振器刚度和阻尼会发生变化。激振频率在20~60Hz范围内时,混合式隔振器的振动衰减率为43%~50%。相比于MRE隔振器,混合式隔振器隔振范围更宽,具有更好的隔振效果。(本文来源于《山东科技大学》期刊2017-05-01)

沈兴全,马腾,高伟佳,李健[5](2017)在《基于磁流变效应的深孔切削颤振抑制装置研究》一文中研究指出在孔加工过程中,深孔加工机床出现的颤振会导致加工精度降低、加工效率下降、刀具与机床寿命缩短以及产生有害噪声。通过对颤振产生的机理进行分析,设计了基于磁流变效应的自适应颤振抑制装置;建立了深孔加工的动力学模型与动力学方程,并通过MATLAB Simulink进行仿真分析;在不同转速下对比安装与未安装减振器系统的振动情况,验证了该装置对颤振的抑制作用。(本文来源于《工具技术》期刊2017年02期)

徐磊[6](2016)在《基于磁流变效应的四连杆假肢膝关节及其构成的下肢假肢的研究》一文中研究指出下肢假肢是恢复膝上截肢者肢体功能和外观的主要工具,是膝上截肢者返回社会生活的重要辅助装置。假肢膝关节作为下肢假肢最重要的组成部分,不但需要满足基本的行走功能需求,而且更需要模拟健康人的自然摆动,实现与穿戴者剩余肢体的运动协调。目前相对于采用气压式和液压式阻尼器的智能假肢膝关节,基于磁流变效应的假肢膝关节具有响应快、阻尼连续可控、能耗低等优点,已成为智能假肢膝关节研究的热点方向之一。然而,已有的基于磁流变效应的假肢膝关节通常是将商业化的磁流变阻尼器直接安装在假肢膝关节上面,导致磁流变阻尼器不但占用空间较大,而且在行走过程中作相对于小腿假肢部件的来回摆动,从而对假肢膝关节的步态质量产生一定程度的影响。因此,研究磁流变阻尼器在假肢膝关节上的集成原理与方法以及相应的控制方法具有重要的学术意义及实用价值。为了解决上述问题,本文通过将四连杆机构的上、下连杆分别与磁流变阻尼器的活塞杆和外缸体一体化提出并实现了一种新型的基于磁流变效应的四连杆假肢膝关节(Magnetorheological effect based four-bar linkage prosthetic knee,MRFLPK)的原理与结构,并开发了原型样机。采用开发的MRFLPK的原型样机开发了基于磁流变效应的下肢假肢(MR lower limb prosthesis,MRLLP)。在此基础上,仿真分析了MRLLP行走过程中MRFLPK的磁流变阻尼器所需要的阻尼力,研究了实现MRFLPK的小腿摆动控制的原理和方法。建立了MRLLP的快速控制原型系统和实验测试系统,在此基础上,对MRFLPK进行了实验测试和分析。本文的主要研究工作和创新点可以归纳为以下六个方面:1.为了充分利用四连杆机构准确模拟人体膝关节瞬心曲线的特点和磁流变阻尼器可控阻尼的特点,通过将四连杆机构的上、下连杆分别与磁流变阻尼器的活塞杆和外缸体一体化提出并实现了一种MRFLPK的原理与结构,其中,磁流变阻尼器的外缸体上端直接集成在四连杆机构的下连杆下部,磁流变阻尼器的活塞杆通过摆动连杆与四连杆机构的上连杆连接。集成的磁流变阻尼器采用双出杆结构型式。基于此,设计和开发了MRFLPK的原型样机。采用提出并实现的MRFLPK,开发了一种MRLLP,包括开发的MRFLPK的原型样机、小腿假肢部件、脚假肢部件和角度传感器。2.建立了MRFLPK及其构成的MRLLP的运动学和动力学模型。根据建立的运动学和动力学模型,仿真分析了MRLLP行走过程中MRFLPK的磁流变阻尼器所需要的阻尼力。通过刚体动力学仿真软件ADAMS,对MRLLP的3D机械几何模型行走过程中MRFLPK的磁流变阻尼器所需要的阻尼力进行了仿真。通过3D仿真结果与动力学模型仿真分析结果,分析了MRFLPK的磁流变阻尼器在行走时需要的期望阻尼力。3.为了控制MRFLPK,采用基于运动参考曲线的MRFLPK轨迹跟踪控制原理。其中,为了提供MRFLPK的运动参考曲线,提出了一种基于Rayleigh振荡器的运动参考曲线生成器(Rayleigh oscillator based reference curve generator,RORCG)的原理。根据RORCG原理建立了实验系统,对RORCG的有效性进行了实验验证。并采用计算力矩加PD反馈控制算法用于轨迹跟踪控制。4.为了测试MRFLPK,建立了MRLLP的快速控制原型系统,包括MRLLP、控制系统、角度传感器和可控电流源。实验时,控制系统由实时仿真系统(型号:d SPACE DS1103)建立。角度传感器传感MRFLPK的摆动角度。实时仿真系统控制可控电流源向磁流变阻尼器输出控制电流,改变磁流变阻尼器的阻尼力从而实现MRFLPK的摆动角度控制。5.为了测试MRFLPK,开发了模拟人体下肢运动的大腿模拟器。在此基础上,提出了一种用于模拟日常生活步态的受生物诱导的假肢膝关节实验测试系统(Bio-inspired motion platform system for testing prosthetic knees,BIMPS)的原理,并开发了原型样机。其中,BIMPS采用生物诱导传感器实时获取测试者的大腿运动信息并作为运动参考信号实现大腿模拟器跟踪测试者大腿运动的生物诱导控制。对大腿模拟器跟踪理想的参考运动,以及大腿模拟器实时跟踪测试者大腿日常运动的能力进行了实验测试和分析。6.基于建立的MRLLP快速控制原型系统和实验测试系统,从叁个方面测试和分析了MRFLPK的摆动角度。测试了MRFLPK在不同恒定电流控制下的摆动角度;基于大腿模拟器,测试了MRFLPK在计算力矩加PD反馈控制算法控制下的摆动角度;基于BIMPS,测试了MRFLPK在计算力矩加PD反馈控制算法控制下的加速和减速运动时的摆动角度。实验结果表明,在计算力矩加PD反馈控制算法控制下的MRFLPK在日常生活中能够实现自然的运动步态。本文的研究工作为研发高性能的MRFLPK及MRLLP奠定了基础。(本文来源于《重庆大学》期刊2016-09-01)

谷涛,张永亮,洪明[7](2016)在《基于磁流变效应的变参数切削颤振抑制方法研究》一文中研究指出随着我国加工制造业的发展,提高切削加工水平成为发展制造业亟待解决的重要问题,而机床切削颤振一直是制约机械加工质量的最重要的因素之一。针对车削产生的颤振问题,设计了磁流变车削减振装置,并对其结构及减振机理进行了分析,建立起了磁流变车削装置的动力学模型。对不同波形、峰值及频率电流作用下的切削系统振动响应进行了理论分析及仿真,结果表明:幅值为6A、频率为1Hz的方波电流为此切削系统下的最佳控制电流;此外通过改变实验中电流变化峰值、频率及波形,将各个参数对减振效果的影响规律进行了研究与探讨。(本文来源于《组合机床与自动化加工技术》期刊2016年06期)

魏旭民[8](2016)在《基于磁流变效应的深孔切削颤振抑制技术研究》一文中研究指出本论文依托国家国际科技合作专项项目“精密高效深孔加工关键技术合作研究”。深孔加工机床在进行金属切削过程中会出现颤振,而颤振会导致加工精度降低、加工效率受到影响、刀具与机床寿命缩短和有害噪声的产生。因此对颤振和其抑制技术的研究至关重要。首先对发生在机床金属切削过程的振动类型与减振方法进行了分析,其次对再生型颤振和振型耦合型颤振机理进行分析,再对两种颤振类型的稳定性进行了研究,包括动力学模型的构建,瞬时动态钻削力的计算与提高稳定性的方法。通过对磁流变液工作模式的分析和力学模型的研究,设计出基于挤压模式的自适应磁流变液减振器,对其磁生电-电生磁部分进行公式推导并通过初步选型来验证其可行性,并采用全新的减振器安装方式布置在深孔加工机床上。通过分析后建立了动力学模型并求得了动力学方程,通过Matlab的Simulink平台对动力学模型进行搭建与仿真,对比不同转速下的安装减振器的系统与未安装减振器的系统的振动图形,结果表明:磁流变液减振器可以大幅度并迅速的衰减振幅,还缩短了振动周期,因此自适应磁流变液减振器对机床切削颤振具有很好的抑制作用。(本文来源于《中北大学》期刊2016-06-01)

白振伟,阎秋生,徐西鹏[9](2015)在《集群磁流变效应平面抛光力特性试验研究》一文中研究指出集群磁流变平面抛光加工硬脆材料可以高效率获得纳米/亚纳米级表面粗糙度,其中集群磁流变效应抛光垫对加工表面的作用力(抛光力)是材料去除的关键因素,搭建了集群磁流变平面抛光叁向测力平台,对模拟的集群磁流变抛光加工过程抛光力(切向力F_t和法向力F_n)进行了系统试验研究。结果表明,2''单晶硅片试验条件下集群磁流变平面抛光切向力Ft最大达到32.25 N、法向力Fn最大达到62.35 N、F_t/F_n值为0.46~0.77;对抛光力影响最大的工艺参数是磁场强度和加工间隙,其次是羰基铁粉与磨料质量分数、磁流变液流量、抛光盘转速,工件摆幅与速率影响最小。集群磁流变平面抛光力大小以及Ft/Fn值随着工件材料硬度的增大而增大,具有低正压力高剪切力特征,有利于提高硬脆材料的超光滑平坦化抛光加工效果。(本文来源于《机械工程学报》期刊2015年15期)

王程[10](2015)在《基于磁流变效应的新型缓速器研究》一文中研究指出随着汽车工业的进步,商用汽车逐步向高速及大型化发展,制动安全问题日益突出。安装辅助制动装置是实现大型车辆安全制动的重要途径之一。磁流变制动器是近年来兴起的利用磁流变液的可控粘性产生制动力矩的新型制动装置,其具有制动力矩稳定,噪声小,体积质量小等特点,能有效弥补传统辅助制动装置低速性能差,电流消耗高等不足。但是当前,由于受磁流变液性能的限制及磁场饱和现象的影响,磁流变制动器难以实现制动力矩的有效提高,制约了其在大力矩制动场合的应用。因此,为了进一步提升磁流变制动器的性能,本文基于磁流变效应与电涡流效应联合制动的原理,研制了一种新型磁流变缓速器,并对其性能进行了全面的分析。本文首先分析了经典磁流变制动器和电涡流缓速器的工作原理和特点,提出利用电涡流效应与磁流变效应进行联合缓速制动的新思路并分析其可行性;在此基础上提出了一种新型磁流变缓速器,建立制动力矩的数学模型并分析其影响因素。结合新型磁流变缓速器的制动原理,进行相应的结构方案设计;使用MCR302流变仪分析磁流变液的性能并对其进行选型;同时展开磁路的设计与分析;对磁流变缓速器进行参数设计,获取结构尺寸参数,并以此对其制动性能进行理论分析。采用Ansoft软件对磁流变缓速器的磁场进行数值仿真分析,研究其磁场路径,整体及工作间隙的磁场分布规律,分析工作区域磁感应强度的影响因素;并对比磁流变缓速器与电涡流缓速器的磁场分布特征,验证磁路设计的正确性。针对磁流变缓速器的制动发热问题,在其结构上设计有利于整体散热的冷却液流道;分析磁流变缓速器内部的热传递及典型工况下的热载荷;采用ANSYS软件对磁流变缓速器的温度场进行数值仿真分析,研究水冷散热结构的散热效果,并分析典型工况下缓速器关键部位的温度变化规律,验证其是否处于合理的工作温度范围。根据获得的结构参数,研制了磁流变缓速器样机,结合其工作特点确定实验内容,选取相应的实验设备,搭建制动性能测试平台;对样机展开实验研究,验证了磁流变缓速器制动性能的优越性和可靠性。本文的创新之处在于:(1)探索了一种利用电涡流效应与磁流变效应联合制动以提高磁流变缓速器制动性能的方案并得出了可行性论证;(2)研制了一种新型磁流变缓速器,其具有电流消耗小,低速制动性能稳定,高速制动力矩大的特点,并通过实验验证了其可靠性。本文的研究成果为研制新型汽车辅助制动装置提供了新的思路,对推动磁流变制动装置的工程应用具有一定的意义。(本文来源于《福州大学》期刊2015-06-01)

磁流变效应论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

近年来,机器人在各行业得到了大量的应用,机械夹具作为机器人具体抓取动作的执行部件受到人们的广泛关注和研究。目前,各种类型的机械夹具大多存在结构复杂、通用性差等问题,这在一定程度上限制了机器人技术在某些方面的应用。因此,研究开发通用、高效的机械夹具具有重要的工程意义和实用价值。磁流变液(Magnetorheological Fluid,简称MRF)平时为类液态,在外磁场的作用下,表现为固体的性质,当撤除外加磁场时,又恢复原来的流动性质,即在液态和固态之间进行快速可逆的转换,并且这种转换响应快(ms量级)、可逆性好。本文基于MRF的上述性质设计了一种结构简单、通用性好、能实现柔性抓取的通用性机械夹具,并对其抓取性能进行了测试分析,主要工作如下:(1)运用基液置换法配制出MRF,搭建实验平台,开展MRF在磁场作用下的挤压和拉伸力学性能测试;发现在挤压与拉伸过程中应力随应变的变化分为叁个阶段,并分析各阶段微观结构演化过程;进一步研究MRF沉降稳定性和预结构化过程,为磁流变夹具的设计提供参考。(2)根据MRF挤压与拉伸工作模式及力学性能特点,提出MRF指套式工作模式,设计出初始磁流变夹具;进行不同形状物体的抓取试验,发现其具有良好的通用性,基于抓取不稳定的缺点,提出磁场内聚式的优化设计方案。(3)基于优化方案对整体磁路进行重新规划,运用ANSYS有限元软件模拟MRF工作区域的磁场分布并确定磁流变指套的合适尺寸;优化后的磁流变夹具具有优异的通用性;利用INSTRON材料试验机测试磁流变夹具的抓取力,分析得到其抓取性能与所加电流、抓取物的形状尺寸等因素有关。整体来看,本文能够为之后磁流变夹具及相关器件的设计提供技术储备和参考,也可以为相关领域的研究应用提供一定的指导。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

磁流变效应论文参考文献

[1].杨坤全.基于磁流变效应的汽车ABS制动器性能研究[J].佳木斯大学学报(自然科学版).2019

[2].贾超.基于磁流变效应的通用机械夹具的设计[D].浙江工业大学.2018

[3].潘继生,于鹏,阎秋生.动磁场磁流变效应抛光垫抛光力特性试验研究[J].机械工程学报.2018

[4].王传萍.基于磁流变效应的混合式隔振器性能研究[D].山东科技大学.2017

[5].沈兴全,马腾,高伟佳,李健.基于磁流变效应的深孔切削颤振抑制装置研究[J].工具技术.2017

[6].徐磊.基于磁流变效应的四连杆假肢膝关节及其构成的下肢假肢的研究[D].重庆大学.2016

[7].谷涛,张永亮,洪明.基于磁流变效应的变参数切削颤振抑制方法研究[J].组合机床与自动化加工技术.2016

[8].魏旭民.基于磁流变效应的深孔切削颤振抑制技术研究[D].中北大学.2016

[9].白振伟,阎秋生,徐西鹏.集群磁流变效应平面抛光力特性试验研究[J].机械工程学报.2015

[10].王程.基于磁流变效应的新型缓速器研究[D].福州大学.2015

论文知识图

磁流变效应[20]汽车座椅悬架磁流变减振器德尔福(De...实际面形误差磁流变机理示意图磁流变悬置库仑阻尼力识别结果磁流变悬置刚度识别结果

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