基于Fluent的盘式磁流变液制动器优化设计.pdfVIP

Des_gnandResearch设计与研究 基于 Fluent的盘式磁流变液制动器优化设计 陈庆庆 刘新华 (中国矿业大学机 电工程学院，江苏徐州221116) 摘 要：针对盘式磁流变液制动器的散热问题 ，通过对盘式磁流变液制动器进行结构改进 ，使磁流变液在制 动间隙采用流动模式，将制动过程中产生的热量及时带走，较好地解决了制动装置的散热问题；给出 了基于Fluent的优化设计流程 ，并通过一个实例验证了方法的可行性和有效性。 关键词：磁流变液 盘式制动器 Fluent 优化设计 中图分类号：U463．51 文献标识码 ：A Optimizeddesignofthedisk-shapedmagnetO—rheOIOgicaIfluidbrakebasedonFluent CHENQingqing，LIUXinhua (CollegeofMechanicalandElectronicEngineer，ChinaUniversityof MiningandTechnology，Xuzhou221116，CHN) Abstact：Accordingtotheheatdissipationproblem ofdisk-shapedmagneto—rheologicalfluidbrake，throughthe structureimprovementofdisk-shapedmagneto—rheologiealfluidbrake，itmakesthemangeto-rheological fluidintheflow patternsinbrakingclearance．Sotheheatgeneratedinthebrakingprocesscanbetaken awaytimely。itisagoodwaytosolvethebrake’Sheatdissipationproblem；thisarticlealsogivesaopti— mizationdesignprocessbasedonFluent，andverifiesthefeasibilityandvalidityofthemethodthroughan example． Keywords：Magneto-rheologicalFluid；Disk-shapedBrake；Fluent；OptimizationDesign 磁流变液 (Magnetorheol0gicalFluids，MRF)是一种 效 J。杨仕清等 的研究表明，磁流变液的表观粘 新型磁功能材料，主要 由软磁性颗粒、基载液 以及为了 度随温度升高呈现出非线性下降趋势；张红辉 对磁 防止颗粒沉降而包覆在颗粒表面的添加剂组成。它在 流变液阻尼器进行温度试验表明阻尼力随着温度升高 无外加磁场时，表现为流动 良好的牛顿流体，但在外加 有一定程度的下降。 磁场作用下，流体的流变特性发生巨大变化，其表观粘 制动过程引起的热量若不能及时散去，将对磁流 度可在 10ms内增加几个数量级，并呈现类似固体的 变液制动装置的性能产生严重的影响。本文主要针对 力学性质，且粘度变化是连续可逆的，即一旦去掉磁场 磁流变液制动器的散热问题，对其结构进行优化，并给 后，又变成可以流动的液体。磁流变效应连续、可逆、 出优化设计流程，在保证制动力的同时，解决其散热问 迅速和易于控制的特点使得磁流变液传动系统在航 题 空、航天、汽车工业、液压传动、生物技术、医疗等领域 1 盘式磁流变液制动器结构优化 具有十分广泛的应用前景 ¨ 。 磁流变液制动装置引入磁流变液作为工作介质， 1．1 工作原理 利用磁流变液的屈服