磁流体技术在铁道车辆耦合轮对中的应用

本文首先介绍了磁流体耦合 1轮对的工作原理 ,然后通过对耦合轮对、传统固定轮对和独立车轮的曲线通过性能的比较 ,得出了一个结论

磁流变液中磁性颗粒成链与团聚的临界特征分析

热运动对纳米级磁流变液系统的颗粒团聚行为和宏观流变特性扰动影响不可忽视.为研究施加外磁场后系统微结构与热运动间的关系,探讨在不同颗粒粒径情况下热运动能量在系统总能量中的占比.采用CCD设计方法,分析Monte Carlo仿真获取的颗粒位形信息,生成关于外磁场磁感应强度、颗粒粒径和体积分数的系统热耦合系数<λ>回归模型;成链团聚的临界颗粒粒径计算值比文献经验值高出约23%,证实在考虑系统内多因素的综合影响下,纳米级磁流变液具有更严格的流变现象临界发生条件.

磁流变耦合轮对车辆高速曲线通过性能研究和探讨

为使磁流变耦合轮对车辆向高速铁路的工程化有较大的进展,建立31自由度的车辆系统数学模型。仿真计算表明:磁流变屈服应力小于某一值和曲线半径小于一定值时,对轮对的横移、摇头、轮轨横向力和车体横向加速度造成的波动较大,有的可能会出现两点接触;屈服应力在随后的一定范围内,车辆在不同半径曲线上的以上性能参数变化平缓且较小;继续增大屈服应力,以上性能参数则增加。因此,当磁流变的屈服应力在一定范围内变化时,磁流变耦合轮对车辆才具有较好的高速曲线通过性能。

磁流变耦合轮对车辆的超高速曲线通过性能

为了探讨磁流变耦合轮对车辆的动力学性能和超高速运行的可行性,基于磁流变双粘度本构关系,建立了具有抗蛇行运动减振器的磁流变耦合轮对整车曲线通过模型.研究表明:当磁流变屈服应力较小时,车辆具有较高的临界速度,但车轮和钢轨在曲线上易出现两点接触;在确定的车辆悬挂参数、合适的磁流变屈服应力和抗蛇行运动阻尼的条件下,抗蛇行减振器磁流变耦合轮对车辆具有较好的超高速曲线通过性能.

永磁型磁流变阻尼器力学性能有限元分析

文章基于COMSOL软件应用Bingham模型模拟磁流变液(magnetorheological fluid,MRF)的流变特性,针对永磁型的磁流变阻尼器(magnetorheological damper,MRD)因结构特点不能准确计算阻尼通道等效工作长度的问题,利用有限元方法建立阻尼器的磁流耦合场有限元模型,通过模拟计算分析不同挡位下阻尼器内部的磁场分布、黏度分布以及在1个加载周期下阻尼器的滞回曲线,并将阻尼器在0挡位下的有限元计算值与试验值进行了对比。结果表明:阻尼通道内的磁场分布是不均匀的;在低速阶段,有限元仿真值与试验值存在滞后问题,当脱离低速阶段后仿真值能够很好地描述阻尼器的动力特性;应用磁流耦合的方法得到的计算值能较好地描述阻尼器的动力特性,为永磁型MRD的设计研发提供了一种具有参考价值的数值方法。

磁流变耦合轮对控制策略研究

从磁流变耦合轮对的工作原理推导出了转矩与控制电流之间的关系,并以此为依据提出了磁流变耦合轮对的PWM快速控制方法,设计出了磁流变耦合轮对的控制器,建立了控制电流的状态空间模型。分析表明,磁流变耦合轮对线圈的参数对电流驱动器的性能影响很大。