为了保证所设计的液压阀用磁流变液阻尼器(MRD)能够实现降低、调节换向阀换向时所带来的液压冲击的设计目标,根据其使用工况和设计要求对MRD进行了结构优化。首先在MATLAB软件里利用遗传算法工具箱对影响其输出阻尼力大小的两个关键结构参数——阻尼间隙宽度和有效阻尼通道长度进行优化;然后利用优化结果对各个MRD在Maxwell软件里进行电磁场仿真分析,再利用电磁场仿真分析所得的结果在Simulink软件建立各个MRD的阻尼力模型计算;最后根据计算结果选择最符合设计要求的MRD。

模拟研究了采用横向工作间隙的活塞内流道磁流变减振器(MRD)在热平衡状态下的阻尼特性。基于AMESim分析了汽车以不同速度在不同路面行驶时缸筒内流体达到热平衡的温度;模拟活塞振动并耦合热平衡温度从流体的角度计算了MRD的示功曲线;通过恒温加热模拟减振器的热平衡温度在振动试验台上对MRD的阻尼特性进行了测试。结果显示,汽车的行驶速度对减振器的阻尼性能有影响,当车速为40 km/h、70 km/h、110 km/h时,MRD的阻尼性能分别下降了9.4%、16.67%、20.69%。测试结果与仿真结果基本吻合。

MRD是一种以MRF为介质能够输出连续可调阻尼力的半主动控制减振器,在铁路车辆振动控制上有广阔的应用前景.文章阐述了铁路车辆振动的原因及现有铁路车辆减振器的研究情况,介绍了MRD的工作原理;针对铁路车辆运行实际,讨论了MRD在铁路车辆实用化进程中还有待解决的问题.

针对液压阀换向时带来较大冲击的不足,设计了一种新型液压阀用电磁驱动机构,该驱动机构由1个双稳态永磁操动机构、1个磁流变液阻尼器(MRD)和1个隔磁铜片(安装在上述2个装置之间)串联而成,具有降低、调节液压冲击的作用。根据双稳态永磁操动机构的静态保持力和换向力的要求,对双稳态永磁操动机构进行设计,然后利用Maxwell软件对其进行电磁仿真分析;根据双稳态永磁操动机构换向过程中的受力情况,对MRD所需产生的阻尼力的大小及调节范围对MRD提出要求;结合Maxwell软件对MRD进行电磁场仿真分析,利用MATLAB软件对MRD的结构进行优化设计。