Разработка метода расчёта и конструкции магнитореологических трансфоматоров гидроопор

• Автор: Охулков, Сергей Николаевич
• Шифр специальности: 01.02.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 225 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. КОНЦЕПЦИЯ ПЕРЕСТРОЙКИ ГИДРООПОР НА ЗАДАННЫЕ РЕЗОНАНСНЫЕ ЧАСТОТЫ НА ОСНОВЕ ТЕОРИИ ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКОВ
1.1. Гидроопоры как современные средства, виброзащиты-машин и силовых агрегатов
1.1.1. Интегральные гидроопоры в частотной области
1.1.2. Расчёт гидравлических инерционных виброизоляторов на основе теории четырехполюсников
1.1.3. От технических требований к передаточным функциям
1.1.4. Полюса и нули передаточной функции гидроопоры
1.1.5. Идеальная амплитудно-частотная характеристика гидроопоры
1.2. Построение физической модели, гидравлической виброопоры по результатам эксперимента
1.2.1. Дифференциальное уравнение состояния гидроопоры
1.2.2. Преобразование Лапласа. Передаточная функция T(s) гидроопоры
1.3. Модель гидроопоры в частотной области
1.3.1. Расчет коэффициентов'полиномов функций,T(s) гидроопор ОГ
1.3.2. Расчёт приведённой массы и обобщённого гидравлического
коэффициента трения инерционных трансформаторов гидроопор
1.3.3 Нормировка полиномов Y(s) и X(s) функции-Т) :
1.3.4. Расчёт полюсов и нулей передаточных функций гидроопор.
Амплитудно-частотные характеристики гидроопор ОГ
1.3.5: Частотные динамические показатели качества гидроопор
1.3.6. Определение динамических резонансов гидроопоры ОГ
1.3.7. Анализ зависимостей динамической податливости гидроопор
1.3.8. Корневые годографы гидроопор ОГ
1.3.9. Оценка распределения полюсов передаточной функции гидроопоры
и их связь с показателями качества
1.4. Концепция перестройки гидроопор на заданные резонансные частоты

1.4.1. Необходимость в разработке концепции перестройки гидроопор
1.4.2. Построение информационной модели гидроопоры
1.4.3. Оптимальное управление гидроопорой с МРТ
1.4.4. Поиск экстремума показателя динамического резонанса гидроопоры
1.5. Выводы по ГЛАВЕ Г
ГЛАВА 2. ФИЗИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДЕЙСТВИЯ И КОНСТРУКЦИЯ МАГНИТОРЕОЛОГИЧЕСКИХ
ТРАНСФОРМАТОРОВ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ ГИДРООПОР:
2.Е,Физические основы действия индукционных МРТ гидроопор
2.1.1. Установление характера течения МРЖ в дроссельных каналах МРТ гидроопоры при действии инерционной нагрузки
2.1.2. Проводящие движущиеся среды в электромагнитном поле МРТ
2.1.3. Плотность потока электромагнитной энергии для случая проводящей жидкости в магнитном поле МРТ
2.1.4. Магнитовязкий эффект электропроводных жидкостей гидроопор:
2.1.5. Магнитное давление
2.2; Конструкция индукционных МРТ перестраиваемых гидроопор с
внешним расположением возбуяедаемых электромагнитов:
2.2Т- Классификация магнитореологических трансформаторов;
2.2.2. Симметричные кольцевые МЕТ перестраиваемых гидроопор:...:
2.2.3. Основные конструктивные параметры индукционных МРТ
2.2.4. Основные элементы конструкции индукционных МРТ
2.2.5. Особенности работы магнитореологических гидроопор
2.3. Выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 3. ВОЗУЖДЕНИЕ И РАЗМАГНИЧИВАНИЕ ФЕРРОМАГНИТНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ С ОСТАТОЧНОЙ
МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИЕЙ В ИНДУКЦИОННЫХ МРТ
3:1. Особенностиприменениядорогостоящих ферритовых элементов в МРТ и их замена элементами с остаточной магнитной индукцией;
3.1.1. Общие состояние проблемы V
3.1.2. Процессы намагничивания и размагничивания, в ферромагнетиках
3.1.3. Понятие глубины проникновения электромагнитной волны в проводящей среде
3.1.4. Оценка глубины проникновения электромагнитной волны в
поверхностный слой ферромагнитного сердечника ВЭ
3.2. Расчёт магнитной цепи индукционного МРТ гидроопоры
3.2.1. Постановка задачи к расчету магнитной цепи МРТ
3.2.2. Расчетная эквивалентная схема магнитной цепи кольцевого МРТ
3.2.3. Упрощённая схема возбуждения двух дроссельных каналов
3.2.4. Отношение управляющих параметров перестройки UK/./B
3.3. Расчет параметров возбуждающего электромагнита при заполненных магнитной жидкостью дроссельных каналах и при воздействии на гидроопору внешней силы
3.3.1. Упрощённый расчет параметров ВЭ МРТ гидропоры с МЖ
3.3.2. Основной вклад при работе МРТ вносит намагниченность МЖ
3.4. Совместное возбуждение и размагничивание ферромагнитных элементов индукционного МРТ при перестройке его по частоте
3.4.1. Выбор управляющих параметров возбуждающих электромагнитов
3.4.2. Расширение диапазона перестройки МРТ гидроопоры за счёт запаса на напряжённость магнитного поля в зазорах ВЭ:
315. Создание рабочего режима намагничивания индукционного МРТ
3.5.1. Выбор рабочего режима возбуждающих электромагнитов индукционного МРТ
3.5.2. Амплитудно - частотные характеристики блока возбуждения МРТ
3.5.3. Блок возбуждения МРТ с формирователем двухполярных импульсов
3.5.4. Принципиальная схема формирования модулирующих импульсов размагничивания
3.5.5. Принципиальная схема и диаграммы напряжений в схеме формирователя модулирующих импульсов
3.5.6. Перестройка по частоте МРТ методом «Включено - Выключено»
3.7. Выводы по ГЛАВЕ
ГЛАВА 4: МАГНИТОРЕОЛОГИЧЕСКИЕ СРЕДЫ ДЛЯ ИНДУКЦИОННЫХ МРТ ПЕРЕСТРАИВАЕМЫХ ГИДРООПОР
4.1. Реологические среды с магнитными наночастицами в МРТ
4.1.1. Применение машитореологических сред с наночастицами в МРТ

.d у , dy „ d x 7 dx
(m + m,mj—r + o
1 “OT/ Af2 At um At2 At ' {l.ZZ,a)
Определение передаточных функций T(s) гидроопор на всех частотах вибрации далее проводиться с учётом того, что гидроопора работает без активного воздействия обратной связи.
Существует тесная связь между передаточной функцией T(s) гидроопоры и её дифференциальным уравнением динамического состояния. Выходную реакцию гидроопоры как системы 2-го порядка можно определить через входное воздействие не зависящее от времени, решая линейное дифференциальное уравнение 2-го порядка, которое имеет вид [32-34]:
l2y , dy _ d2i
—г- + Ь —— + Су — т —z . _ dt dt ит dt2 dt
Как правило, выходную реакцию гидроопоры как некой* системы п-го
порядка можно определить через входное воздействие, решая линейное
дифференциальное уравнение «-го порядка общего вида:
dny dn-‘y dy . dmx . dra-’x , dx ,
a„ —~ + an , —f +... + a. — + a0y = bm —— + bm_, r +... + b, — + bnx,
dt" dt dt dt dt dt
(1.22,6)
где в уравнениях (1.22,а) и (1.22,6) x{t) = zx и y{t) = z2 - входной и выходной сигналы, см. (рис. 1.5) и (рис. 1.6); при степенях п=2 и ш=2 в при п> ш.
Применяя к уравнению в (1.22,6) преобразование Лапласа, получаем передаточную функцию в виде отношения двух полиномов N(s) и D(s), а именно
ТГЛ - Жй - bmS” + +--. + b{S+b0
D(s) ansn+an_]s"~l+... + axs + a0’ 0-23)
где N(s) и D(s) являются полиномами переменной s с вещественными коэффициентами а, и Ъг Записывая полиномы N(s) и D(s) в виде
сомножителей, получаем полюсы Pj и нули z, передаточной функции 0) _ к (s-zx)(s-21)...{s-zm) n;:,(.y-z,)
D{s) (s-pl)(s-p2)...(s-pn) п js-PjY
Полюсы Pj и нули zt передаточной функции могут быть либо вещественными, либо комплексно-сопряженными.