汽车多盘式磁流变制动器设计、分析与实验研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:luckkycaroll
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本文以汽车多盘式磁流变制动器为研究对象,综合采用数值分析、仿真验证及实验研究等方式对其各项性能展开研究,为汽车磁流变制动器的设计开发及性能研究提供了理论和实验参考,主要研究内容如下:根据某款A00级微型车的实际制动需求,设计了一款多盘式磁流变制动器。首先,根据磁流变液剪切工作模式对制动器进行基本结构设计;其次,对制动器输出制动力矩进行数值分析,得出制动力矩与磁感应强度的数值计算模型;最后,利用ANSYS软件对制动器进行电磁场有限元仿真,得出工作间隙处的磁感应强度分布规律,并根据仿真结果对制动器的结构进行优化设计。结果表明所设计磁流变制动器的理论输出制动力矩满足设计要求。基于Workbench仿真平台对磁流变制动器进行多物理场仿真分析,得出不同制动模式下制动器内部的瞬态温度场以及热应力与热应变分布。为强化制动器散热性能,在其内部引入散热管路,并对其进行流场仿真分析。针对磁流变制动器输出制动力矩不稳定现象,分别提出了两种不同的控制策略,即常规PID控制和模糊PID控制,利用Simulink工具箱对两种控制策略进行仿真分析并比较其控制效果,结果表明模糊PID控制器具有良好的静态和动态特性。研制单端惯性飞轮式磁流变制动器性能测试平台,并利用Labview编制测试平台数据采集软件,分别对制动器的空载输出特性、制动性能、输出制动力矩特性、温度特性、速度跟随特性以及散热特性展开实验研究。结果表明所设计的磁流变制动器具有良好的制动性能,实验数据对磁流变制动器的开发及性能实验评估具有参考意义。
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