Расчетный анализ силовой характеристики электромеханического магнитожидкостного демпфера

Состояние вопроса: Электромеханические магнитожидкостные демпферы начинают находить практическое применение в транспортных средствах, автомобилях, технологических установках. Существующие методики расчета демпферов на классических жидкостях для электромеханических магнитожидкостных демпферов не учитывают магнитореологические свойства магнитной жидкости, влияние управляемого магнитного поля на вязкость магнитной жидкости, особенности диссипации энергии колебаний. Используемые в настоящее время методики основаны на описании магнитной жидкости моделями без учета начального участка реологической кривой магнитной жидкости, что дает неверные результаты при малых градиентах течения магнитной жидкости. В связи с этим необходимо разработать корректную методику расчета силовой характеристики электромеханического магнитожидкостного демпфера и провести расчетный анализ его силовой характеристики. Результаты: Разработана методика аналитического расчетного анализа, основанная на разбиении магнитореологической кривой магнитной жидкости на два участка с различными вязкостями, что позволяет проводить расчеты при разных градиентах сдвигового течения магнитной жидкости в зазоре электромеханического магнитожидкостного демпфера. Предложен оригинальный алгоритм расчета силовой характеристики электромеханического магнитожидкостного демпфера с учетом нелинейности магнитореологических свойств магнитной жидкости. Дан анализ влияния параметров магнитной жидкости и индукции магнитного поля на силу сопротивления электромагнитного магнитожидкостного демпфера. Установлено, что при увеличении индукции магнитного поля в зазоре электромагнитного магнитожидкостного демпфера с 0,1 до 0,55 Тл начальное усилие сдвига демпфера увеличивается в 6 раз – с 250 до 1500 Н. Исследования проведены на основе теории магнитогидродинамики, реологии не ньютоновских жидкостей, электромагнитного поля, анализа диссипации энергии колебаний, расчетного анализа протекающих процессов. Выводы: Разработанная методика аналитического расчетного анализа и предложенный алгоритм расчета силовой характеристики электромеханического магнитожидкостного демпфера позволяют проводить корректную количественную оценку силы сопротивления, создаваемой демпфирующими устройствами с магнитореологической жидкостью. Полученные результаты могут быть использованы при разработке новых типов электромеханических магнитожидкостных демпферов.