一、Magnetic fluid based squeeze film between porous circular disks with sealed boundary（论文文献综述）
于在溟[1]（2021）在《转子系统磁性液体阻尼减振研究》文中进行了进一步梳理转子是旋转机械的重要组成部分,由于加工制造等原因造成的转子质量不平衡等问题会使系统产生振动,从而降低机器寿命甚至造成机器损坏,因此应采取有效的措施对系统做振动控制。航天失重环境下旋转机械的振动通常难以自然衰减,影响着航天设备的正常工作。磁性液体是一种由铁磁性颗粒悬浮于基载液中的新型材料,拥有独特的磁学、力学等特性,在密封、减振、传感等领域具有广泛的应用。磁性液体阻尼器在失重环境下零泄漏、对惯性力敏感等优点使其可以很好地应用在低频小振幅的场合下。为了解决低频小振幅的转子系统的振动问题,本文基于磁性液体的力学与磁学特性,设计了一款新型磁性液体阻尼减振器,主要工作如下:（1）介绍了转子系统的振动危害及其常见控制方式、磁性液体的流变特性研究现状,并介绍了磁性液体在减振领域的发展与应用;（2）介绍了磁性液体阻尼器的理论基础,其中包括磁性液体的伯努利方程、二阶浮力原理、环形磁铁的磁场分布计算公式,对磁性液体阻尼减振器进行模型搭建并进行减振过程分析。（3）完成了磁性液体阻尼器关键零部件与总体结构的设计,选取合适的磁性液体种类,选取轻质的壳体材料并进行参数化设计,选取合适的永磁铁材料并基于Comsol软件进行环形磁铁磁场仿真确定合适的尺寸;（4）对磁性液体进行力学性能试验研究,对环形磁铁作用下磁性液体的二阶径向悬浮力进行测量。基于流变仪对磁性液体粘度进行测量,研究了磁性液体的磁粘效应,并研究了膨润土对粘度的影响。搭建斜坡实验台对磁性液体的动态屈服应力展开宏观实验测量,继续探究磁场与膨润土的影响,并使用流变仪对变应力下的磁性液体粘度的变化进行测量。（5）设计并搭建了转子系统实验平台,选取合适型号的电机、轴承、转子等零部件与数据采集系统。基于Comsol软件对单跨转子与单跨悬臂转子进行模态仿真,得到所设计系统的坎贝尔图并确定临界转速,定性得到转子振动模态与转子圆盘的圆心轨迹变化。对不同转速下的单跨转子系统进行减振实验测试,探究不同质量与不同膨润土浓度的磁性液体对减振性能的影响。最后,使用含有膨润土的磁性液体,对不平衡、不对中和碰磨三种工况下单跨悬臂转子进行减振性能测试。本论文共有图77幅,表27个,参考文献84篇。
赵雅琪[2]（2020）在《微纳米磁性液体固液界面润滑机理研究》文中研究说明机械零部件表面由摩擦引起的磨损现象会直接影响其工作性能甚至导致机械设备失效,新型润滑剂微纳米磁性液体由于其具有流动性与磁性双重特性可有效改善设备零部件表面摩擦磨损问题,提高其润滑性能进而保证机械设备稳定运行。油膜轴承作为轧钢机械关键承载部件,其运行稳定性将对轧钢机械工作性能产生直接影响。在高速重载的恶劣工况下,油膜温度升高引起润滑剂粘度降低,导致轴承润滑及承载性能下降,润滑方式由全流体润滑变为边界润滑甚至干摩擦,这极易造成巴氏合金衬套层的塑性流动、划伤、蠕变、磨损以及剥落,严重影响油膜轴承工作稳定性,降低轴承使用寿命。微纳米磁性液体具有良好的润滑特性以及可控性,在外磁场作用下,磁性液体具有高粘度、承载力大、磨损小等优点,可在承载区域形成连续润滑油膜,有效克服以上问题。深入研究微纳米磁性液体固液界面润滑机理对油膜轴承稳定高速运行有至关重要的作用,磁性液体润滑可有效改善轴承衬套磨损现象,降低轴承失效率从而提高油膜轴承使用寿命,保证相关设备生产率。本文采用Fe3O4基微纳米磁流体,针对微纳米磁流体润滑方式下的油膜轴承进行了如下研究:首先,针对磁流体润滑油膜轴承外部磁场部分进行了相关研究,设计了永磁体、亥姆霍兹线圈和通电螺线管线圈三种外部磁场结构,本文选用通电螺线管作为磁流体润滑油膜轴承外部磁场结构,通过理论计算与实验测量相结合的方法研究通电螺线管内部磁场分布规律。以巴氏合金为内衬缠绕加工一螺线管,根据Biot-Savart定律推导出螺线管内部磁场分布数学模型,考虑到巴氏合金磁化问题对此数学模型进行修正。实验测量螺线管内部磁场分布,并通过实验数据验证理论数学模型的合理性。螺线管最大磁场强度分布在油膜轴承润滑区域,符合轴承工作要求。然后,进行磁流体润滑油膜轴承相关润滑实验研究。根据化学共沉淀法,选用Fe3O4粒子为磁性微粒、油酸为分散剂添加入S-320润滑油中制备了三种不同浓度的微纳米铁磁流体。利用以上配备的微纳米铁磁流体进行粘度测量,分析了外磁场强度、温度以及油膜压力对磁流体粘度的影响,结果表明:磁场强度一定程度上能抵消温升对磁流体粘度造成的消极影响;且在磁场作用下油膜压力对磁流体粘度影响有所增强;在达到磁饱和强度后磁流体粘度几乎不受外磁场影响。为下一步模拟提供了实验对比依据。最后,从微观角度探究微纳米磁性液体油膜固液界面润滑机理。利用Material Studio软件构建两种固液界面润滑系统模型:巴氏合金固体层与润滑油液体层固液润滑系统、巴氏合金固体层与磁流体液体层固液润滑系统,通过对比两者模拟结果研究微纳米磁性液体润滑机理。根据油膜轴承实际工况,对两种固液界面润滑系统进行相关参数设置,通过Forcite工具使两种润滑模型进行分子动力学动态仿真。结果表明:磁流体润滑摩擦因数相较于油润滑下降了约50%;由于静电作用和范德华力,磁流体具有较好的理化特性且分子结构更加稳定;除此之外,磁流体具有较好的散热性能。
赵晶晶[3]（2019）在《直齿圆柱齿轮的磁流体热弹流润滑机理研究》文中提出随着航空航天制造业的发展与进步,极端环境下的润滑技术日益受到科研工作者的重视。现代机械尤其是航空、航天和兵器等高科技机械装备经常会在极端环境下工作,常规的润滑材料很难解决这些超常规条件下的摩擦学问题。航空发动机摩擦功能部件如齿轮长时间工作在高温、高速和重载等极端环境工况下,润滑条件十分恶劣,同时需要具备在乏油和断油状态下可靠工作的能力。磁流体能够准确的充满润滑表面,同时防止泄露,已经成功实现对相互接触的滚动、滑动表面的润滑。本文以航空发动机齿轮为研究对象,建立直齿圆柱齿轮的磁流体润滑数值模型。在前期齿轮程序开发的基础上,编写渐开线直齿圆柱齿轮磁流体润滑的计算程序,应用以连续介质力学为基础的多重网格数值方法,用有限差分法离散无量纲化方程,温度计算采用逐列扫描法。综合考虑齿轮在不同环境工况条件下的载荷谱特性,开展数值仿真研究。提出磁流体定向定域智能调控布油润滑的思路,分析多物理场耦合作用对齿轮润滑薄膜连续性的影响机理。研究不同基载液和不同磁性固体颗粒体积分数对磁流体润滑性能的影响。因为磁流体中的纳米磁性粒子受基载液影响较大,通过探究不同基载液的组成成分、粘度和密度等特点,分析其对磁流体润滑齿轮的影响。磁性固体颗粒在一定程度上增大了润滑剂的密度和粘度,当负载力较小时,磁流体内的分散剂和磁性颗粒会形成链状结构,此结构能显着增加润滑油膜的厚度和强度,改善磁流体的润滑性能。同时考虑润滑油膜受粘性剪切和压缩作用产生的热效应以及冲击载荷作用下对压力和膜厚的影响,对于指导实验设计和工程计算具有一定的参考价值。考虑磁流体润滑剂的非牛顿特性、磁性固体颗粒和温度场的热磁流固耦合作用,推导适合于磁流体润滑的Reynolds方程,建立渐开线直齿圆柱齿轮的磁流体润滑数值模型。Ree-Eyring非牛顿磁流体的特征剪切应力对轮齿间的压力、膜厚、摩擦系数和最高温度都有重要的影响,因为当载荷或应变率过高时,Newton流体的数值计算结果偏于保守,过高的估计了温度-粘度楔效应,所以非牛顿效应在两齿轮的弹流润滑分析中是不可忽略的。基于磁流体润滑理论的数值仿真,探究磁场效应对齿轮润滑性能的影响。分别进行有磁场和无磁场条件下磁流体润滑性能的对比分析,探究不同磁场强度对磁流体粘度、密度以及润滑性能的影响。磁性固体颗粒具有类似“滚珠”的作用,当磁感应强度增大时,润滑油膜厚度增加,“微轴承”作用更明显,摩擦系数和磨损量降低。根据1967年Dowson修正的最小膜厚公式对数值计算结果进行进行验证,得到数值结果与经验值的相对误差均小于10%,这就可以间接证明数值计算结果的准确性和可靠性。
徐浩[4]（2019）在《纳米磁性液体密封润滑的托辊设计及性能研究》文中进行了进一步梳理随着国家“节能减排、绿色生产”战略的实施,作为矿井运输中不可或缺的煤炭运输设备,带式输送机的能耗和输送成本始终是需要关注和改进的重点之一。托辊是带式输送机中使用数量众多、占据成本较大的重要部件,托辊性能的好坏直接关系到带式输送机的工作性能和使用寿命。目前,井下使用的托辊由于其特殊环境的限制,普遍存在旋转阻力过大、使用寿命不达标的现实问题。因此,开展旋转阻力小、使用寿命长的新型托辊研发,对于提高带式输送机工作性能与效率、降低煤炭生产运输成本具有重要实际意义。本文基于纳米磁性液体密封与润滑技术,设计制造了磁性液体密封润滑的新型托辊样机,通过开展性能对比试验,验证了纳米磁性液体密封润滑技术在托辊上应用的可行性和先进性。首先,从结构层面探究了托辊的失效形式;基于磁性液体密封与润滑技术原理,制定了托辊的密封与润滑方案,初步设计了永磁体、极靴、隔磁外壳和导磁轴套等关键部件。其次,采用ANSYS软件仿真了密封结构的磁力线、磁场强度和磁感应强度分布图,验证了磁路设计的合理性;构建了密封结构的数学模型,利用MATLAB软件对密封件尺寸进行了优化;对比了优化前后密封结构的耐压能力,结果表明:优化后的磁性液体密封耐压能力远大于优化前;基于Φ108mm托辊,加工了磁性液体密封件并进行装配。再次,为了模拟托辊在井下工作时的温度、湿度和粉尘环境,对课题组自制托辊旋转阻力试验台进行改造设计,加装了井下环境模拟装置;利用多通道高速数据采集卡,基于LABVIEW软件编写了简单实用的托辊旋转阻力数据采集程序。最后,考虑托辊井下环境与工况特点,制定了磁性液体密封润滑托辊与普通迷宫密封脂润滑托辊的性能对比试验方案;分别开展了在常规实验室环境、模拟井下环境、煤泥水淋水环境条件下两种托辊的旋转阻力对比试验,结果表明:常规环境定载荷阻力试验下,磁性液体密封润滑托辊的旋转阻力较普通托辊最大降低45%,平均降低17%;常规环境定带速阻力试验下,磁性液体密封润滑托辊的旋转阻力较普通托辊最大降低73%,平均降低54%;在模拟井下环境下,磁性液体密封润滑托辊的旋转阻力较普通托辊平均降低26%;经过煤泥水淋水24h后,普通托辊的旋转阻力增大至原来的7倍,而磁性液体密封润滑托辊的旋转阻力基本无变化。采用磁性液体密封润滑的托辊在模拟井下环境和煤泥水淋水条件下表现出来的低旋转阻力、高抗水淋性等优异性能,为井下带式输送机的低能耗、高可靠、长寿命运行提供了有力技术支撑。
杨金霖[5]（2017）在《磁性液体的静支撑力及润滑特性研究》文中研究说明磁性液体是由纳米级的磁性颗粒通过表面活性剂包裹并分散在基载液当中形成的胶体物质。作为一种新型的润滑材料,磁性液体在外磁场中,可以被固定在需要润滑的区域形成定域润滑,且润滑剂用量少,又防止污染外界环境。因此磁性液体在润滑领域中具有广泛的应用前景。磁性液体在具有良好润滑性能的同时还能提供一定的静支撑力,这是传统润滑剂所不能比拟的。然而不同的磁场强度使得磁性液体静支撑能力和润滑特性各不相同。本文首先设计了不同永磁体排布形式,利用磁场仿真软件分析了试样表面的磁场分布,测试了不同永磁体排布下的磁性液体静支撑力。同时,探讨了摩擦副表面磁场分布对磁性液体润滑特性的影响。本文获得的结论如下:1.永磁体的分布决定了测试表面磁场的分布。磁性液体聚集在强磁场区域,并且其在试样表面分布的形状和磁场仿真云图中强磁场区域的形状基本一致。2.在无磁场时,磁性液体不具有静支撑能力;而外磁场的施加使磁性液体具有静支撑能力。且该力随着永磁体数量的增多而增大;在永磁体数量相同时,相比于永磁体磁极同名排布,相邻永磁体磁极异名排布中的磁性液体能提供更大的静支撑力。3.外磁场对于磁性液体的润滑特性影响较大。施加外磁场能使摩擦副在更低的转速下由混合润滑状态进入到流体动压润滑状态。相比于无磁场,在载荷为100N、速度小于100rpm情况下,施加外磁场能使磁性液体具有优异的减摩效果;但在载荷为100N、速度大于100rpm情况下,施加外磁场反而使摩擦系数增大。
康建峰[6]（2014）在《油膜轴承磁流固多场耦合润滑机理与性能研究》文中研究说明作为轧钢机械的支承件，相比滚动轴承，油膜轴承具有独特的优点，在轧制生产中起到举足轻重的作用。油膜轴承理想润滑时不存在摩擦磨损，但实际运转中却难以保证；轴承衬套内壁浇注了巴氏合金材料，运行温度达到其熔点的30%将发生蠕变；油膜温度升高将减小润滑油粘度，轴承润滑性能直接影响轧机使用寿命和轧件质量。为此，本课题引入铁磁流体润滑油膜轴承，在外磁场作用下能提高润滑油粘度和轴承承载力，避免轴承因润滑或受载不当而产生失效，有助于减少油膜轴承损伤事故，延长轴承使用寿命。本课题依托国家自然科学基金“低速重载油膜的磁流固多场耦合润滑机理和界面力学行为”（51205269）项目，以铁磁流体为润滑介质，润滑油膜为研究对象，轧机油膜轴承为工业应用对象，深入探索油膜轴承磁流固多场耦合润滑机理和性能。根据铁磁流体动力学和油膜轴承润滑理论，推导铁磁流体润滑油膜轴承的数学模型；设计外加磁场并实验测量内部磁场分布；推导磁流体粘度方程，理论分析和实验验证各因素对油膜粘度的影响；采用有限元软件对磁流固多场耦合进行数值模拟。本文主要内容简述如下：1.建立了铁磁流体润滑油膜轴承的数学模型，主要包含了修正的Reynolds方程、能量方程、膜厚方程、粘度方程、固体热传导方程和界面热流连续方程，以及润滑性能的表征参数并对模型无量纲化。2.设计了铁磁流体润滑油膜轴承的外加磁场，理论计算通电螺线管内部磁场的分布，并实验测量，结果表明：两者数据比较相近，能为铁磁流体润滑提供所需的外磁场。同时，理论推导了磁流体粘度方程，实验分析油膜温度和磁场强度对粘度的影响，为磁流体润滑模型中粘度参数提供了理论基础和实验依据。3.基于Workbench对磁流固热多场耦合进行模拟仿真。采用CFX模块对润滑油膜模拟计算，获得油膜压力和油膜温度；并结合Static Structure模块和Steady-State Thermal模块，建立多场耦合连接，对轴承系统进行静力分析和温度分析。模拟轴承系统在不同工况下运转时，获得油膜压力和油膜温度的分布，以及各因素对润滑特性的影响；分析轴承各组件的变形与应力，以及温度分布规律。
胡瑞[7]（2014）在《磁流微循环润滑控制理论及其磁膜特性研究》文中认为微循环润滑是指润滑液在摩擦副表面的微循环，以改善界面膜的应力分布和润滑特性。本论文基于磁流体中磁粒子的偶极性可在外磁场作用下定向聚集和运动的功能特性及多孔材料的结构特征，研究了与磁流微循环润滑控制相关的理论问题及其磁性表面润滑膜特性；研究是在国家自然科学基金资助下完成。本文研究了永磁微磁组结构原理及磁流体在外磁场作用下的孔、表效应，构建了磁流微循环润滑作用机理模型，并以此开展了外控梯度磁场结构设计及其分布形态研究；揭示了磁流体的黏度μ、磁性颗粒的百分含量m、磁流体的饱和磁化强度Mg和外磁场磁场强度Hm及其分布（▽Hm）对润滑特性（承载力W、摩擦力Fs及其摩擦系数Cf）的影响规律。建立了多孔磁流体输出模型和微磁组优化设计数学模型，并基于模型分析了摩擦系统的孔结构参数分布对其输出的影响；优化设计出可增强磁流输出能力的微磁组结构；试验研究了饱和磁化强度和液体黏度与微磁组结构参数的互耦性；揭示了孔效应对磁流微循环润滑控制及其磁膜特性的影响规律。为了构建摩擦学可控磁极微系统，从理论和试验方法上探讨了磁极（S-S极、N-N极和N-S极）对摩擦表面相互作用的可控性。结果表明：在环形工作表面，磁极的合理分布可提高其磁场强度及其梯度，有利于增强磁流微循环润滑控制及改善其润滑性能。论文在建立的广义磁流微循环润滑模型基础上，通过仿真分析和摩擦学试验，研究了外磁场微磁组体积（数量）及磁距（采用隔磁铜环体积或数量来实现）之间的匹配。研究表明：具有环状永磁组的摩擦表面，其磁场强度随磁组体积的增加而增大，随磁距的增加而减小。通过优化微磁组体积与磁距，可设计出合理的表面磁场强度及磁场梯度，从而获得更稳定的润滑状态；研究还表明：通过摩擦配对副与磁组匹配性设计也可获得具有优良润滑性能的摩擦系统。为了将理论研究成果推广到工程中，本文以多孔材料和滑动轴承为典型例，探讨了其磁流微循环润滑条件下的润滑特性，从以下两方面论证了磁流微循环润滑控制的工程有效性：（1）通过建立具有低弹性模量多孔材料的滑动轴承磁流微循环润滑模型，并以此研究了材料参数和工况参数对其润滑特性的影响规律，论证了其可明显地改善边界混合润滑，并以此绘制出多孔弹性轴承设计图谱；拓宽了经典Stribeck曲线的工程范围。（2）通过对高速滑动轴承的磁流润滑特性研究，揭示了外梯度磁场与磁流内聚力的耦合机理；论证了在外梯度磁场作用下磁流润滑可有效地实现轴承旋转项和挤压项的耦合，从而明显地改善了磁性轴承的润滑特性。
王国斌[8]（2011）在《微尺度下油膜缝隙流动中的壁面滑移特性研究》文中研究说明缝隙流动大量应用于液压传动、静压支承、液体薄膜润滑等液体动力学系统中。传统的缝隙流动理论分析,假设液体粘度为常数,而随着机械设备高速精密化发展,缝隙流动理论面临大载荷、超高温、极高速、非稳定等极端工况条件的挑战。尤其当缝隙流动间隙厚度降低为微米级时,其缝隙内部流动规律将明显区别于宏观流体流动行为,表现为明显的非连续效应、壁面效应和低雷诺流动等微观流动流体特征。对于微观流动力学,其固液交界处滑移现象研究成为微流体力学的基础课题,壁面滑移也成了影响微观流动的重要因素。对微米级缝隙流动进行深入的滑移规律研究将推动缝隙流动的设计和应用,并为微观流动流体中的滑移应用提供新的思路,具有重要的科学研究意义。本文从微观角度对缝隙流动进行了数值分析研究,充分考虑壁面滑移特性、微观壁面表观粘度、温粘特性等因素对缝隙流动特性的影响。并对微观因素作用下的缝隙流动进行对比分析,探索多因素耦合共同作用下的缝隙壁面滑移行为变化规律:（1）通过计算流体力学方法对微米级油膜缝隙流动中的近壁面滑移问题进行分析。对静压支承系统中封油边内油膜缝隙流动边界条件,采用基于Navier滑移模型的滑移边界条件。从数值模拟和理论两方面讨论壁面滑移系数对微米缝隙流动特性的影响,侧重分析考虑温粘特性和非牛顿流体属性对油膜缝隙流动特性分布和壁面滑移速度的影响。研究表明在微观尺度下具有界面滑移的油膜缝隙流动区别于无滑移的缝隙流动特性,其中温粘特性将最大限度地影响壁面滑移速度大小和缝隙流动特性分布。（2）对微尺度下的方腔微流动特性进行数值分析时,以压力驱动和剪切力驱动的方腔微流动为研究对象,分析探索壁面滑移作用对微型方腔中液体流动涡的影响。理论推导基于边界层厚度的边界滑移新模型,并用于压力驱动方腔微流动特性分析计算中。数值分析结果表明滑移壁面条件将改变方腔流动涡规律:在压力驱动方腔微流动中滑移壁面条件对方腔内涡区的生长发展起抑制作用;在剪切拖曳方腔微流动中,滑移壁面边界将影响方腔内涡分离线位置和形状,强滑移作用将促进腔底部对称涡的形态变化。基于边界层厚度的新滑移模型更适用于方腔犄角处壁面边界条件,其能更好地反映流动突变处壁面滑移变化的发展规律。（3）在旋转对称密封圆盘缝隙为研究对象时,从理论和数值分析滑移边界条件下的旋转对称密封圆盘缝隙的流量和承载性能。同时考虑温粘关系和非牛顿流体属性对旋转圆盘缝隙壁面滑移分布的影响,并一步对比分析非线性滑移作用下旋转圆盘缝隙流动壁面滑移情况。其结果为高压高剪切作用的旋转圆盘缝隙流动应用和分析提供一定参考数据。
章新杰[9]（2011）在《磁流变挤压悬置动态特性研究及其在汽车中的仿真应用》文中指出汽车驾驶室内的NVH（Noise,Vibration and Harshness）特性是决定车辆品质的特性之一。汽车的振动源有两类：一是往复式发动机内在的不平衡产生的振动激励；二是通过悬架传递来的路面干扰。汽车的发动机、车身和悬架系统对这些振动很敏感。发动机悬置是一种振动隔离装置,用来将上述干扰的影响最小化。在汽车工业中,理想的发动机悬置应该具备以下两种功能：隔绝由发动机引起的振动和阻止发动机随车架激励而跳动。随着车速的提高,高性能发动机和管理控制系统的引入,汽车本身质量在逐渐下降,但是减少汽车重量可能会导致在振幅增加时,能量更容易传递到车身,从而加剧了汽车的振动。所以,由此而得到的车辆燃油经济性的提高和价格的降低是以牺牲车辆的NVH特性和舒适性为代价的。为了提高乘坐舒适性,降低噪声水平和提高汽车的整体品质,高性能的发动机悬置变成了一个很热的研究课题。磁流变液体是一种在磁场作用下,其流变特性会发生改变的智能材料。这种特性主要表现为磁流变液体的屈服应力会随着磁场的增强而单调增加。采用磁流变液体的装置能够使电子控制单元和机械系统的接口变得更加简单、更加安静并且反应更加快捷。磁流变挤压模式下产生的压力比其他模式（阀模式,剪切模式）下产生的压力都要高,可用于隔离振幅较小而动载较大的振动。本文提出一种基于磁流变挤压模式的发动机悬置,它的等效阻尼是激励频率、振幅、初始间隙和电流强度的函数。通过控制磁场系统中的电流强度,可以在一定范围内调解这种悬置的动态刚度。与传统的橡胶悬置相比它能更加容易的在发动机的低频减振和高频隔振中做一个折中,从而提高车辆的舒适性、降低车内噪音水平,进而提高整车的性能。第1章是绪论,是文章的纲领,阐述了选题依据,待解决的问题,技术路线并对相关领域的文献进行了回顾。现有文献对于磁流变挤压模型的研究,大部分局限于静态,准静态过程,只有少量文献里展现了低频激励下（<8Hz）的动态特性研究。因此此文从对磁流变挤压模型的动态特性的研究入手,通过试验和理论分析建立满足动力学应用的数学模型,然后将其应用到汽车发动机的隔振。第2章从设计制造试验样件和相关试验台开始,主要介绍一种可用于动态试验的磁流变挤压悬置和磁场供应系统的设计和制造。首先阐述了磁流变挤压悬置,包括材料的选取,设计和制造；然后采用磁场有限元方法（FEMM）进行了磁场特性分析,并利用Matlab和FEMM联合仿真的方法对一些影响磁场的关键因素进行了灵敏度分析；随后,引入UniTire半经验轮胎模型建立的方法,根据FEMM仿真分析的结果和电磁学的常识,建立了磁场强度H与回路电流I和极板间的间隙h的半经验模型。此模型与FEMM仿真结果吻合较好,并能满足初始边界条件和一阶导数边界的约束,可以用于从期望的磁场强度逆向求解所需的回路电流。最后设计并制造一个用于台架试验的紧凑型磁场供应装置和用于动态试验的磁流变挤压悬置。第3章对磁流变挤压模型进行了动态性能的测试。在每个试验中我们同时考虑了回路电流、极板间的初始间隙、激励频率和位移激励幅值这四个因素的影响。通过搭配这四个主要影响因素,进行了300多组测试。通过对试验数据的分析,研究了磁流变挤压悬置的垂向力—位移特性和等效阻尼特性。从试验结果可以看出,磁流变挤压悬置的最大压缩力受回路电流、极板间的初始间隙和位移激励幅值的影响很大,当增加回路电流和位移激励幅值或者减小极板间的初始间隙时,磁流变挤压悬置的压缩力会相应增大,同时滞回区域的面积也会增大。但是磁流变挤压悬置的回复力峰值比压缩力峰值要小的多,甚至可以忽略。在磁流变悬置的压缩过程中,最大压缩力在振动频率增加时会下降。这是由于,当磁流变挤压悬置被压缩时,极板间的间隙会减小,磁流变挤压悬置内部磁场强度会增加,小的振动频率能使铁微粒有充足的时间积聚成更为强壮的链,相反当振动频率增加时,铁微粒的积聚时间受到限制,导致垂向力比小的振动频率激励时候要小。另一个原因可能是磁流变液体在压缩时随着频率的升高发生了屈服,导致磁流变挤压悬置的垂向力的下降,这需要更多的试验数据和详尽的理论分析。试验数据还显示出在速度方向发生改变时的垂向力的阶跃会随着振动频率的增加而增大。惯量的影响是一个原因,因为随着频率的增加,加速度的幅值将以频率的平方的速度急剧增加。在研究频率较高的磁流变挤压悬置的特性时应该考虑惯量的影响。磁流变挤压悬置的等效阻尼会随着回路电流的增大或者初始间隙的减小而增大,另一方面,当位移激励幅值增大,特别是振动频率增加时等效阻尼会减小。第4章提出了一个基于Bingham模型的,用于描述磁流变挤压悬置压缩过程中垂向力的数学模型,并通过试验数据对该模型进行了验证。此章首先对牛顿流体的挤压模型的挤压力进行了建模；接着,分析了考虑压力对屈服应力的影响的磁流变悬置的性能；然后,测量了柔性囊的刚度并将其添加到了数学模型中；最后,将惯量的影响添加进到模型里。数学模型与试验数据在压缩过程中吻合的非常好,并且揭示了当激励频率较高时,惯量的影响变得很显着。磁流变挤压悬置的半径是一个很重要的设计参数。随后又根据验证后的数学模型,进行了将磁流变挤压悬置的半径增大一倍后的仿真分析,并且将其与正常半径时的仿真结果进行了对比,对比结果显示半径的增大会导致垂直力剧烈的增大,并且在高频时惯量的影响将会急剧增大。最后,引入UniTire半经验轮胎模型建立的方法,根据试验数据建立一个快速的、鲁棒的,有足够精度并且考虑了整个迟滞曲线的磁流变挤压悬置半经验模型。半经验模型与试验数据吻合的非常好,并且由于它满足初始条件和边界条件的一阶导数,所以可以应用到更多工况条件下。第5章通过仿真的手段将磁流变挤压悬置应用到汽车的发动机悬置系统。首先介绍了磁流变挤压式发动机悬置的设计依据和工作原理,接着介绍了发动机隔振的基本知识,然后分析了3点支撑的四冲程直列四缸发动机的振动扰动形式,了解到该发动机的扰动主要是二阶往复惯性力,侧倾和俯仰力矩（车体坐标下的）。接下来针对一自由度模型,提出了一种充分利用磁流变挤压悬置挤压过程的发动机悬置,设计并求解了考虑橡胶刚度以及阻尼的不确定性的鲁棒控制器。参数不确定性为名义值的±10%。换而言之,Kr1=O.9Kr,Kr2=1.1Kr,Cr1=O.9Cr,Cr2=1.1Cr,该不确定性由八个顶点的多面体描述,这种模型有更加实用的应用前景。仿真对比结果显示采用磁流变挤压悬置后系统的隔振性能明显得到了提高。在靠近共振频率时,频率为9Hz,振幅为0.5mm,通过该控制器,我们可以控制位移传递率小于1.05,并且使磁场强度小于0.8Tesla,可见,磁流变挤压悬置对于隔离振动还有相当的裕度；仿真结果还表明在需要提供同样的控制力时,增加悬置的半径（等效半径增加一倍后）可以明显降低对磁通密度的需求（小于0.2Tesla）,可以节省更多能量。最后建立了十自由度的整车模型,发动机和车身各三个自由度,分别是垂向、侧倾和俯仰；四个轮胎被简化为四个线性弹簧。利用这个模型设计和优化了用于发动机三个方向耦合振动隔离的鲁棒控制器。发动机传递到车身的广义力的传递率的无穷范数之和作为优化目标,仿真结果显示,与传统的橡胶悬置相比它能更加容易的在发动机的低频减振和高频隔振中做一个折中,从而提高车辆的舒适性、降低车内噪音水平,进而提高整车的性能。第6章对本文的主要研究内容和结论进行了总结,并依据研究过程中的心得对下一步的研究工作进行展望。该文的主要创新点如下：1)设计并制造了可用于动态试验的磁流变挤压悬置样；利用Matlab和FEMM联合仿真的方法对一些影响磁场特性的关键因素进行了灵敏度分析；建立了一个磁场强度的经验模型,可用于逆向求解回路中的电流；并进行较高频率下的磁流变挤压悬置进行动态特性的测试（1-50Hz）。2)建立一个基于Bingham模型的,用于描述磁流变挤压悬置压缩过程中垂向力的数学模型,并将其应用到发动机垂向振动的隔离；设计并求解了考虑橡胶刚度以及阻尼的不确定性的鲁棒控制器：参数的不确定性由八个顶点的多面体描述,并推导出一种新的迭代算法用于求解双线性矩阵不等式（BMI）的问题。3)基于试验数据建立一个的快速的、鲁棒的,精度足够并且考虑了整个迟滞曲线（压缩和回弹过程）的磁流变挤压悬置半经验模型,并将其应用于根据十自由度车辆的发动机三个方向耦合振动隔离：设计并优化了鲁棒控制器,发动机传递到车身的广义力的传递率的无穷范数的和作为优化目标,仿真结果显示,与传统的橡胶悬置相比它能更加容易的在发动机的低频减振和高频隔振中做一个折中,从而提高车辆的舒适性、降低车内噪音水平,进而提高整车的性能。
廖思捷[10]（2010）在《不锈钢表面磁性织构润滑特性的研究》文中研究指明磁性液体作为一种新型的功能材料,兼具了一般软磁体的磁性能和液体的流动性能。在外加磁场的作用下,磁性液体可以被定位、定向和移动。磁性液体作为润滑剂时,能够在磁力作用下保持在摩擦区域中,润滑效果良好,因此被成功的应用于轴承机械的密封和润滑中。通过合理的设计外加磁场的分布可以兼顾磁性液体的密封和润滑优势,因此磁性液体在工业领域中具有广泛的应用前景。磁性表面织构是一种通过在表面织构中沉积永磁性薄膜,从而使材料表面同时具有表面织构和磁场作用的新型表面处理方式。结合磁性液体的润滑,磁性表面织构比普通无织构表面能呈现出良好的润滑特性。本文针对加工有圆形凹坑阵列的磁性织构的摩擦副表面在磁性液体润滑下的摩擦学特性进行了研究。首先通过光刻掩模、微细电解和电沉积加工工艺在金属表面上制备了不同凹坑直径和面积率的磁性表面织构试样,然后针对其在磁性液体润滑条件下的静摩擦力和动摩擦力进行了实验测量,并与无织构表面的试样在相同实验条件下的摩擦力进行了对比。此外还通过有限元电磁场分析软件对磁性表面织构进行了建模和静磁场分析,得到磁性表面织构表面磁场参数的分布规律,从而结合实验结果对磁性表面织构在磁流体润滑条件下的润滑规律进行更充分的探讨和研究。本文获得的结论如下:1、采用光刻掩模微细电解和电沉积技术可以成功的在基底材料表面制备出磁性表面织构,加工的图形精确,磁性薄膜的的磁学性能良好。2、在合适的磁性液体的润滑下,磁性表面织构在高速条件下能比无织构表面体现出明显的润滑优势;而在低速条件下优势并不明显。而在静摩擦力的临界状态下,磁性表面织构的静摩擦力要低于无织构表面的静摩擦力,具有平稳的静-动状态转变过程。3、结合实验结果和有限元磁场分析结果,磁性表面织构的几何参数对其摩擦学性能有影响。在相同实验条件下,对于圆形凹坑的磁性表面织构,凹坑直径在400μm—500μm、面积率在5%-10%的磁性表面织构的动、静摩擦系数最低,相比较于无织构试样能减少70%左右。
二、Magnetic fluid based squeeze film between porous circular disks with sealed boundary（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Magnetic fluid based squeeze film between porous circular disks with sealed boundary（论文提纲范文）
（1）转子系统磁性液体阻尼减振研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 旋转机械的振动危害与原因 |
| 1.2 转子系统阻尼减振分类 |
| 1.3 磁性液体阻尼减振特性的研究现状 |
| 1.3.1 磁性液体简介 |
| 1.3.2 磁性液体流变特性研究 |
| 1.3.3 磁性液体在减振中的应用现状 |
| 1.4 课题主要研究内容 |
| 2 磁性液体阻尼器的理论基础 |
| 2.1 磁性液体的理论基础 |
| 2.1.1 磁性液体的伯努利方程 |
| 2.1.2 磁性液体的二阶浮力原理 |
| 2.2 环形磁铁的磁场分布计算 |
| 2.3 磁性液体阻尼器的振动模型建模 |
| 2.4 磁性液体阻尼器的减振过程分析 |
| 2.4.1 磁性液体受力分析 |
| 2.4.2 磁性液体挤压-剪切流速分布及阻尼力分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 磁性液体阻尼器的结构设计 |
| 3.1 总体结构设计 |
| 3.2 磁性液体的选择 |
| 3.3 壳体的设计 |
| 3.4 永磁体的设计 |
| 3.4.1 永磁体的材料选取 |
| 3.4.2 永磁体的磁场仿真计算 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 磁性液体力学性能实验研究 |
| 4.1 磁性液体二阶径向悬浮力研究 |
| 4.2 磁性液体磁粘效应研究 |
| 4.2.1 实验方案设计 |
| 4.2.2 实验结果分析 |
| 4.3 磁性液体触变性斜坡实验 |
| 4.3.1 触变性与斜坡实验背景介绍 |
| 4.3.2 斜坡实验台总体结构 |
| 4.3.3 实验方案与结果分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 磁性液体阻尼器抑制转子系统振动研究 |
| 5.1 转子系统实验结构组成 |
| 5.2 单跨转子仿真与实验 |
| 5.2.1 单跨转子模态仿真 |
| 5.2.2 磁性液体加入量对减振性能的影响 |
| 5.2.3 磁性液体膨润土浓度对减振性能的影响 |
| 5.3 单跨悬臂转子仿真与实验 |
| 5.3.1 单跨悬臂转子模态仿真 |
| 5.3.2 磁性液体阻尼器抑制系统不平衡振动实验 |
| 5.3.3 磁性液体阻尼器抑制系统不对中振动实验 |
| 5.3.4 磁性液体阻尼器抑制转子碰磨振动实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（2）微纳米磁性液体固液界面润滑机理研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国内研究现状 |
| 1.2.2 国外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 磁性液体基本理论方程 |
| 2.1 磁流体概述 |
| 2.2 电磁学基础方程 |
| 2.2.1 Gauss定理 |
| 2.2.2 Ampere环路定理 |
| 2.2.3 Ampere定理 |
| 2.2.4 Biot-Savart定律 |
| 2.3 磁流体动力学方程 |
| 2.3.1 连续性方程 |
| 2.3.2 动量方程 |
| 2.3.3 能量守恒方程 |
| 2.4 磁流体轴承润滑方程 |
| 2.4.1 粘度方程 |
| 2.4.2 雷诺方程 |
| 2.4.3 润滑边界条件 |
| 2.4.4 膜厚方程 |
| 2.5 润滑方程无量纲化 |
| 2.5.1 粘度方程无量纲化 |
| 2.5.2 膜厚方程无量纲化 |
| 2.5.3 雷诺方程无量纲化 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 磁流体润滑油膜轴承外磁场研究 |
| 3.1 外磁场结构设计 |
| 3.1.1 永磁体外磁场模型 |
| 3.1.2 亥姆霍兹线圈外磁场模型 |
| 3.1.3 通电螺线管外磁场模型 |
| 3.2 通电螺线管外磁场理论计算 |
| 3.3 通电螺线管外磁场实验研究 |
| 3.3.1 螺线管缠绕制作 |
| 3.3.2 螺线管磁场强度测量研究 |
| 3.4 结果讨论 |
| 3.4.1 理论与实验结果对比分析 |
| 3.4.2 外磁场数学模型合理性验证 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁流体润滑性能实验研究 |
| 4.1 磁流体制备 |
| 4.1.1 实验试剂及仪器 |
| 4.1.2 制备工艺 |
| 4.1.3 注意事项 |
| 4.2 磁流体物性测试 |
| 4.2.1 宏观表征 |
| 4.2.2 微观表征 |
| 4.3 磁流体粘度特性研究 |
| 4.3.1 粘度测试实验 |
| 4.3.2 结果讨论 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁性液体固液界面分子动力学模拟 |
| 5.1 Material Studio软件简介 |
| 5.2 固液界面润滑模型建模 |
| 5.2.1 润滑剂分子模型建模 |
| 5.2.2 巴氏合金分子模型建模 |
| 5.2.3 润滑系统建模 |
| 5.3 固液界面润滑模拟 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 摩擦因数 |
| 5.4.2 润滑剂理化特性研究 |
| 5.4.3 固液界面相互作用研究 |
| 5.4.4 润滑系统能量分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（3）直齿圆柱齿轮的磁流体热弹流润滑机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.1.1 课题的研究背景 |
| 1.1.2 课题的研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 磁流体润滑油膜的承载能力研究 |
| 1.2.2 纳米颗粒对磁流体润滑性能的研究 |
| 1.2.3 非牛顿效应对磁流体润滑性能的研究 |
| 1.2.4 外磁场对磁流体润滑性能的研究 |
| 1.3 本文主要的研究内容 |
| 第2章 不同基载液磁流体直齿轮瞬态热弹流润滑分析 |
| 2.1 数学模型 |
| 2.2 基本方程 |
| 2.2.1 Reynolds方程 |
| 2.2.2 膜厚方程 |
| 2.2.3 粘度方程 |
| 2.2.4 密度方程 |
| 2.2.5 载荷方程 |
| 2.2.6 油膜能量方程 |
| 2.2.7 剪应力和流速的计算公式 |
| 2.2.8 摩擦系数的计算 |
| 2.3 控制方程无量纲化 |
| 2.3.1 Reynolds方程的无量纲化 |
| 2.3.2 膜厚方程的无量纲化 |
| 2.3.3 密压方程的无量纲化 |
| 2.3.4 粘压方程的无量纲化 |
| 2.3.5 载荷方程的无量纲化 |
| 2.4 数值方法 |
| 2.5 结果分析与讨论 |
| 2.5.1 不同载液磁流体的润滑膜特性 |
| 2.5.2 转速对酯基H01磁流体润滑膜特性的影响 |
| 2.5.3 载荷对酯基H01磁流体润滑膜特性的影响 |
| 2.5.4 时变对酯基H01磁流体润滑膜特性的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 冲击载荷下不同载液磁流体直齿圆柱齿轮的弹流润滑分析 |
| 3.1 数学模型 |
| 3.2 基本方程 |
| 3.2.1 载荷方程 |
| 3.2.2 载荷方程的无量纲化 |
| 3.3 数值方法 |
| 3.4 结果分析与讨论 |
| 3.4.1 不同载液磁流体下冲击载荷对压力和膜厚的影响 |
| 3.4.2 冲击载荷下不同传动比对二酯基D01磁流体压力和膜厚的影响 |
| 3.4.3 冲击载荷下不同功率对二酯基D01磁流体压力和膜厚的影响 |
| 3.4.4 冲击载荷下不同重合度对二酯基D01磁流体压力和膜厚的影响 |
| 3.4.5 冲击载荷下不同齿顶高系数对二酯基D01磁流体压力和膜厚的影响 |
| 3.4.6 冲击载荷下不同齿数对二酯基D01磁流体压力和膜厚的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 非牛顿磁流体润滑的齿轮热弹流润滑数值分析 |
| 4.1 数学模型 |
| 4.1.1 粘度计算公式 |
| 4.1.2 摩擦系数计算公式 |
| 4.2 基本方程的无量纲化 |
| 4.2.1 Reynolds方程的无量纲化 |
| 4.2.2 摩擦系数方程的无量纲化 |
| 4.3 数值计算方法 |
| 4.4 结果分析与讨论 |
| 4.4.1 Newton流体与Ree-Eyring非牛顿磁流体润滑性能对比 |
| 4.4.2 不同转速对Ree-Eyring非牛顿磁流体润滑性能的影响 |
| 4.4.3 不同载荷对Ree-Eyring非牛顿磁流体润滑性能的影响 |
| 4.4.4 不同传动比对Ree-Eyring非牛顿磁流体润滑性能的影响 |
| 4.4.5 不同压力角对Ree-Eyring非牛顿磁流体润滑性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 考虑磁场效应磁流体润滑性能的数值求解 |
| 5.1 数学模型 |
| 5.1.1 磁性固体颗粒体积分数对粘度方程的影响分析 |
| 5.1.2 磁性固体颗粒体积分数对密度方程的影响分析 |
| 5.1.3 磁场强度对基本方程计算参数的影响分析 |
| 5.2 基本方程 |
| 5.2.1 Reynolds方程 |
| 5.2.2 粘压粘温方程 |
| 5.2.3 密压密温方程 |
| 5.2.4 载荷方程 |
| 5.3 数值方法 |
| 5.4 结果与讨论 |
| 5.4.1 磁性固体颗粒对磁流体润滑膜特性的影响 |
| 5.4.2 不同磁性固体颗粒体积分数对润滑膜特性的影响 |
| 5.4.3 磁场效应对磁流体润滑膜特性的影响 |
| 5.4.4 不同磁感应强度对磁流体润滑膜特性的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 未来展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间完成的学术成果 |
| 致谢 |
（4）纳米磁性液体密封润滑的托辊设计及性能研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 当前研究存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 纳米磁性液体密封润滑托辊结构设计 |
| 2.1 托辊结构及其失效分析 |
| 2.2 磁性液体密封润滑托辊方案设计 |
| 2.3 磁性液体密封件设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 纳米磁性液体密封能力设计及优化 |
| 3.1 基于ANSYS的密封磁路有限元仿真 |
| 3.2 基于MATLAB的磁性液体密封件尺寸优化 |
| 3.3 优化前后磁性液体密封件的密封能力对比 |
| 3.4 磁性液体密封润滑托辊样机制作 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 模拟井下环境的托辊旋转阻力试验台改造 |
| 4.1 现有托辊旋转阻力试验台简介 |
| 4.2 试验台本体结构改造 |
| 4.3 环境模拟装置设计 |
| 4.4 数据采集系统改造 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 不同工作条件下两种托辊的性能对比试验 |
| 5.1 托辊旋转阻力试验方案设计 |
| 5.2 常规实验室环境下两种托辊旋转阻力对比试验 |
| 5.3 模拟井下环境下两种托辊旋转阻力对比试验 |
| 5.4 煤泥水淋水条件下两种托辊旋转阻力对比试验 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 主要结论 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（5）磁性液体的静支撑力及润滑特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁性液体简介 |
| 1.3 磁性液体在润滑领域的研究进展 |
| 1.3.1 磁性液体润滑的理论研究 |
| 1.3.2 磁性液体润滑的试验研究 |
| 1.3.3 磁性液体润滑应用 |
| 1.4 课题目的及意义 |
| 第二章 试验设计 |
| 2.1 试样材料的选择与永磁体夹具设计 |
| 2.1.1 试样材料的选择 |
| 2.1.2 永磁体夹具的设计 |
| 2.2 永磁体排布的设计 |
| 2.2.1 静支撑力测试中永磁体排布的设计 |
| 2.2.2 摩擦试验中永磁体排布的设计 |
| 2.3 有限元分析软件介绍 |
| 2.3.1 Ansoft Maxwell有限元软件 |
| 2.3.2 仿真模型的建立及属性设置 |
| 2.4 磁性液体静支撑力试验设计 |
| 2.4.1 静支撑力测试系统介绍 |
| 2.4.2 试样制备及处理 |
| 2.4.3 试验参数的设定 |
| 2.5 磁性液体润滑特性的试验设计 |
| 2.5.1 摩擦试验机介绍 |
| 2.5.2 试验参数的设定 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 磁性液体静支撑力分析 |
| 3.1 支撑表面磁场的有限元分析 |
| 3.2 静支撑力实验结果分析 |
| 3.2.1 磁性液体静支撑力曲线分析 |
| 3.2.2 磁性液体静支撑力分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 磁性液体润滑特性分析 |
| 4.1 摩擦副表面磁场的有限元分析 |
| 4.2 磁性液体润滑下的摩擦曲线分析 |
| 4.3 不同永磁体排布对磁性液体润滑特性的影响 |
| 4.3.1 同向永磁体排布对于磁性液体润滑特性的影响 |
| 4.3.2 相邻反向永磁体排布对于磁性液体润滑特性的影响 |
| 4.3.3 上、下永磁体排布对于磁性液体润滑特性的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文的主要工作与结论 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）油膜轴承磁流固多场耦合润滑机理与性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 油膜轴承铁磁流体润滑机理 |
| 2.1 油膜轴承 |
| 2.2 磁流体润滑油膜轴承数学模型 |
| 2.2.1 磁流体动力学方程 |
| 2.2.2 雷诺方程 |
| 2.2.3 膜厚方程 |
| 2.2.4 粘度方程 |
| 2.2.5 能量方程 |
| 2.2.6 固体热传导方程 |
| 2.2.7 界面热流连续方程 |
| 2.2.8 润滑性能参数计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 磁流体润滑模型的无量纲化 |
| 3.1 润滑模型无量纲化 |
| 3.1.1 雷诺方程无量纲化 |
| 3.1.2 膜厚与粘度方程 |
| 3.1.3 能量方程无量纲化 |
| 3.1.4 润滑性能参数 |
| 3.2 本章小结 |
| 第四章 磁流体粘度特性研究 |
| 4.1 磁流体制备 |
| 4.2 外磁场设计 |
| 4.3 磁流体粘度特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁流固多场耦合模拟与性能分析 |
| 5.1 有限元软件简介 |
| 5.2 磁流体润滑油膜轴承系统建模 |
| 5.2.1. 油膜轴承几何模型 |
| 5.2.2 油膜轴承有限元模型 |
| 5.3 磁流体润滑油膜模拟 |
| 5.3.1 传统润滑油模拟 |
| 5.3.2 磁流体无磁场模拟 |
| 5.3.3 磁流体有磁场模拟 |
| 5.3.4 模拟结果对比分析 |
| 5.4 磁流固多场耦合模拟 |
| 5.5 铁磁流体润滑性能分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 研究结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 硕士期间发表论文及参加科研情况 |
（7）磁流微循环润滑控制理论及其磁膜特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 磁流体润滑控制的研究概况 |
| 1.1.1 磁流润滑机理的研究现状 |
| 1.1.2 磁流体理论及其应用的研究概况 |
| 1.1.3 磁流体参数对摩擦学性能影响的研究概况 |
| 1.2 磁场设计的摩擦学应用研究现状 |
| 1.2.1 摩擦表面的磁场实现技术 |
| 1.2.2 磁场对摩擦学特性影响的研究 |
| 1.3 微循环润滑的研究现状 |
| 1.4 存在的问题 |
| 1.5 论文研究的目的和意义 |
| 1.6 论文支撑项目 |
| 1.7 论文研究的技术路线 |
| 1.8 本文的写作框架 |
| 第2章 磁流微循环润滑控制的微磁组设计及其作用机理 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 磁流微循环润滑控制的梯度磁场设计原理 |
| 2.3 磁流微循环润滑作用机理模型 |
| 2.3.1 模型理论 |
| 2.3.2 模型求解 |
| 2.3.3 模型的工程性 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 磁流微循环润滑控制的孔效应及其磁膜特性研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 磁流体的微孔输出模型 |
| 3.2.1 磁流体形态特征 |
| 3.2.2 磁流体的输出模型 |
| 3.3 模型影响因素讨论 |
| 3.3.1 孔深对磁流体输出能力的影响 |
| 3.3.2 孔径对磁流体输出能力的影响 |
| 3.3.3 孔距与磁流体输出能力的影响 |
| 3.3.4 微磁组尺寸的优化设计 |
| 3.4 孔效应对磁流体润滑特性试验研究 |
| 3.4.1 试验设备 |
| 3.4.2 试样及其试验条件 |
| 3.4.3 摩擦试验结果和讨论 |
| 3.4.4 摩擦表面膜形貌特征 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 磁流微循环润滑控制的磁极效应及其磁膜特性研究 |
| 4.1 不同磁表面积的优化设计理论 |
| 4.2 微循环润滑控制的表面效应研究 |
| 4.2.1 基于表面效应的微磁组结构设计 |
| 4.2.2 不同表面积磁极表面对润滑的影响 |
| 4.2.3 摩擦表面膜形貌特征 |
| 4.3 微循环润滑控制的 N-S 磁极效应研究 |
| 4.3.1 理论基础 |
| 4.3.2 试样及其试验条件 |
| 4.3.3 N‐S磁极对润滑的影响 |
| 4.3.4 摩擦表面膜形貌特征 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 磁流微循环润滑控制的磁场匹配效应及其磁膜特性研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 磁流体的磁场特性研究 |
| 5.3 磁流微循环润滑控制的外磁场优化设计 |
| 5.4 优化磁场多孔表面磁流微循环润滑的应用 |
| 5.4.1 试样及其试验条件 |
| 5.4.2 摩擦试验结果与讨论 |
| 5.4.3 摩擦表面膜特征 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 多孔轴承磁流微循环润滑特性研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 理论基础 |
| 6.2.1 模型假设 |
| 6.2.2 建模理论 |
| 6.3 计算应用 |
| 6.3.1 网格模型和材料参数 |
| 6.4 结果与讨论 |
| 6.4.1 材料参数的影响 |
| 6.4.2 模型应用 |
| 6.5 本章小结 |
| 第7章 磁控条件下的高速磁流径向轴承动压润滑特性研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 建模理论 |
| 7.3 轴承润滑特性分析 |
| 7.3.1 承载能力 |
| 7.3.2 摩擦系数 |
| 7.3.3 端面泄漏量 |
| 7.4 数值分析 |
| 7.5 结果与讨论 |
| 7.6 本章小结 |
| 第8章 总结与展望 |
| 8.1 总结 |
| 8.2 创新点 |
| 8.3 未来展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 试验仪器和设备 |
| 攻读博士学位期间发表的论文 |
（8）微尺度下油膜缝隙流动中的壁面滑移特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究背景及研究意义 |
| 1.2 微米级油膜缝隙流动的研究历史与现状 |
| 1.3 关于液体壁面滑移的研究历史与现状 |
| 1.3.1 液体壁面滑移研究历史及理论分析模型 |
| 1.3.2 液体壁面滑移的工程应用和数值模拟分析 |
| 1.4 本论文的主要研究内容 |
| 1.5 课题来源 |
| 第2章 考虑滑移边界的微缝隙流动及数值方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 简单微缝隙流动的理论分析基础 |
| 2.2.1 无滑移的平行平板微缝隙流动特性分析 |
| 2.2.2 压力驱动下的带滑移平行平板微缝隙流动分析 |
| 2.2.3 剪切驱动下的带滑移平行平板微缝隙流动分析 |
| 2.3 CFD 在缝隙流动研究中的应用及UDF 程序基础理论 |
| 2.3.1 计算流体力学中的数值方法概述 |
| 2.3.2 计算流体力学在缝隙流动研究中的应用 |
| 2.3.3 缝隙流动研究中用户自定义程序理论 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于Navier 滑移的油膜缝隙微流动特性数值分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 静压封油边内油膜缝隙流动特性 |
| 3.2.1 封油边内油膜缝隙流动的控制方程 |
| 3.2.2 封油边内缝隙流动中流固界面滑移边界条件 |
| 3.2.3 影响封油边内缝隙流动中滑移行为的微观因素 |
| 3.3 油膜缝隙微流动特性数值分析结果与分析 |
| 3.3.1 缝隙流动中Navier 滑移模型的理论和数值结果 |
| 3.3.2 Navier 滑移系数对微米缝隙流动特性的影响 |
| 3.3.3 微观固壁分子作用对缝隙流动特性的影响 |
| 3.3.4 液体变物性属性对缝隙流动特性的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 考虑微尺度壁面滑移的方腔流动特性数值分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 方腔微流动的理论基础和滑移壁面条件 |
| 4.2.1 方腔微流动模型和数值网格及控制方程 |
| 4.2.2 线性滑移壁面边界条件——Navier 滑移 |
| 4.2.3 基于边界层厚度的边界滑移新模型 |
| 4.3 方腔微流动模拟计算结果与分析 |
| 4.3.1 压力驱动方腔流动中壁面滑移对流动特性的影响 |
| 4.3.2 剪切拖曳驱动方腔流动中滑移边界条件对涡分离的影响 |
| 4.3.3 滑移对方腔流动壁面剪应力分布的影响 |
| 4.3.4 基于边界层厚度的边界滑移新模型分析情况 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 滑移边界条件下的旋转对称密封缝隙流动特性分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 旋转缝隙流动的控制方程和壁面滑移边界条件 |
| 5.2.1 旋转剪切密封缝隙流动几何模型和数值分析参数 |
| 5.2.2 旋转对称密封圆盘缝隙的流动控制方程数学模型 |
| 5.2.3 考虑壁面滑移边界条件的旋转密封缝隙流动特性理论推导 |
| 5.3 旋转密封缝隙流动的模拟结果及分析 |
| 5.3.1 壁面滑移时旋转密封缝隙流动特性理论和数值对比分析 |
| 5.3.2 考虑温粘效应时的旋转缝隙流动中的壁面滑移分析 |
| 5.3.3 旋转密封缝隙流动中非牛顿流体的滑移流动分析 |
| 5.3.4 旋转密封缝隙流动中非线性壁面滑移分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间所发表的学术论文 |
| 致谢 |
（9）磁流变挤压悬置动态特性研究及其在汽车中的仿真应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 问题的提出 |
| 1.2 发动机悬置回顾 |
| 1.2.1 橡胶弹性悬置 |
| 1.2.2 被动液压悬置 |
| 1.2.3 半主动和主动悬置 |
| 1.3 调谐减振器(TVA)的回顾 |
| 1.4 磁流变液体及装置的回顾 |
| 1.4.1 磁流变液体 |
| 1.4.2 磁流变液体的工作模式及应用 |
| 1.5 挤压流动的回顾 |
| 1.5.1 挤压流动模式的回顾 |
| 1.5.2 电流变液体挤压模式 |
| 1.5.3 磁流变液体挤压模式 |
| 1.6 论文的主要研究内容及结构 |
| 1.6.1 论文的主要研究内容 |
| 1.6.2 技术路线 |
| 1.6.3 论文的结构 |
| 第2章 磁流变挤压悬置的设计、制造以及磁场的设计和分析 |
| 2.1 磁流变挤压悬置的设计 |
| 2.1.1 第一代磁流变挤压悬置 |
| 2.1.2 第二代磁流变挤压悬置 |
| 2.1.3 第三代磁流变挤压悬置 |
| 2.1.4 第四代磁流变挤压悬置 |
| 2.2 磁场有限元方法 |
| 2.2.1 本构方程 |
| 2.2.2 磁问题的边界条件 |
| 2.2.3 磁场有限元分析法 |
| 2.3 电磁学的基本概念 |
| 2.4 磁流变挤压悬置磁场供应系统的设计 |
| 2.5 磁场供应系统的参数研究 |
| 2.5.1 磁场供应系统的有限元模型的建立 |
| 2.5.2 上、下壳体高度对磁场特性的影响 |
| 2.5.3 回路电流和初始间隙对磁场特性的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 磁流变挤压悬置动态特性试验 |
| 3.1 试验准备 |
| 3.2 试验工况 |
| 3.3 磁流变挤压悬置的垂向力—位移特性 |
| 3.3.1 磁场供应系统自身产生的磁场力 |
| 3.3.2 回路电流对磁流变挤压悬置垂向力—位移特性的影响 |
| 3.3.3 激励幅值对磁流变挤压悬置垂向力—位移特性的影响 |
| 3.3.4 激励频率对磁流变挤压悬置垂向力—位移特性的影响 |
| 3.3.5 初始间隙对磁流变挤压悬置垂向力—位移特性的影响 |
| 3.4 磁流变挤压悬置的等效阻尼特性 |
| 3.4.1 等效阻尼的计算方法 |
| 3.4.2 回路电流和激励频率对等效阻尼的影响 |
| 3.4.3 激励幅值对等效阻尼的影响 |
| 3.4.4 初始间隙大小对等效阻尼的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 磁流变挤压悬置的动力学建模 |
| 4.1 MRF-132DG磁流变液的物理特性 |
| 4.2 考虑惯量影响的磁流变挤压悬置的数学模型 |
| 4.2.1 牛顿流体的挤压力 |
| 4.2.2 基于磁流变特性的垂向力 |
| 4.2.3 柔性囊弹性的影响 |
| 4.2.4 数学模型的分析与验证 |
| 4.3 磁流变悬置等效阻尼的半经验模型 |
| 4.3.1 初始条件和边界条件 |
| 4.3.2 半经验模型的验证与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于磁流变挤压悬置的汽车发动机振动的隔离 |
| 5.1 磁流变挤压式发动机悬置的原理 |
| 5.2 发动机振动隔离的基本知识 |
| 5.3 发动机的扰动激励分析 |
| 5.3.1 单缸发动机的扰动激励的分析 |
| 5.3.2 横置直列四缸发动机的扰动激励分析 |
| 5.4 基于磁流变挤压悬置的发动机垂向振动的隔离 |
| 5.4.1 单自由度的发动机及其悬置系统的建模 |
| 5.4.2 考虑系统不确定性的垂向振动隔离的H_∞控制器设计 |
| 5.4.3 单自由度系统的仿真分析 |
| 5.5 基于磁流变挤压悬置的发动机三方向耦合振动的隔离 |
| 5.5.1 十自由度车辆系统的建模 |
| 5.5.2 考虑发动机三方向耦合振动隔离的H_∞控制器设计 |
| 5.5.3 十自由度车辆系统的仿真分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 全文总结 |
| 6.1 本文主要研究内容和结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的学术论文及取得的科研成果 |
| 期刊论文 |
| 会议论文 |
| 学术活动 |
| 科研项目 |
| 致谢 |
（10）不锈钢表面磁性织构润滑特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 图表清单 |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 磁性液体的研究进展 |
| 1.2.1 磁流体润滑理论研究进展 |
| 1.2.2 磁流体润滑实验研究进展 |
| 1.3 表面织构的介绍 |
| 1.3.1 表面织构的理论和实验的研究进展 |
| 1.3.3 表面织构的工业应用 |
| 1.4 本论文的研究内容和意义 |
| 第二章 磁性表面织构的有限元分析 |
| 2.1 有限元软件的选择 |
| 2.2 有限元分析理论前提 |
| 2.2.1 电磁场的基本理论 |
| 2.2.2 计算方法 |
| 2.3 有限元软件的前处理 |
| 2.3.1 计算模型的建立 |
| 2.3.2 材料属性的设置 |
| 2.3.3 边界条件的设置 |
| 2.3.4 求解区的设置 |
| 2.3.5 求解参数的设定 |
| 2.4 有限元分析结果 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 磁性表面织构的设计与制备 |
| 3.1 磁性表面织构的设计 |
| 3.2 材料的选择 |
| 3.3 磁性表面织构的制备 |
| 3.3.1 光刻过程 |
| 3.3.2 电解加工过程 |
| 3.3.3 电沉积过程 |
| 3.3.4 后处理工艺 |
| 3.4 本实验所制备的试样 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 磁流体润滑条件下磁性表面织构的动摩擦学性能研究 |
| 4.1 实验仪器介绍 |
| 4.1.1 销-盘式摩擦磨损试验机 |
| 4.1.2 实验夹具 |
| 4.2 实验设计 |
| 4.2.1 实验试样的几何设计 |
| 4.2.2 实验机实验参数的设计 |
| 4.2.3 润滑剂的选择 |
| 4.3 动摩擦实验测试结果分析 |
| 4.3.1 磁性表面织构润滑特点与分析 |
| 4.3.2 磁性表面织构直径对润滑效果的影响 |
| 4.3.3 磁性表面织构面积率对润滑效果的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 磁性表面织构静摩擦特性的研究 |
| 5.1 实验仪器介绍 |
| 5.2 实验设计 |
| 5.2.1 实验试样的设计 |
| 5.2.2 实验参数设计 |
| 5.2.3 磁流体的选择 |
| 5.3 静摩擦力实验结果与分析 |
| 5.3.1 磁性表面织构静摩擦学特性 |
| 5.3.2 磁性表面织构几何尺寸对静摩擦系数的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文的主要工作与结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
四、Magnetic fluid based squeeze film between porous circular disks with sealed boundary（论文参考文献）
- [1]转子系统磁性液体阻尼减振研究[D]. 于在溟. 北京交通大学, 2021
- [2]微纳米磁性液体固液界面润滑机理研究[D]. 赵雅琪. 太原科技大学, 2020(03)
- [3]直齿圆柱齿轮的磁流体热弹流润滑机理研究[D]. 赵晶晶. 青岛理工大学, 2019(02)
- [4]纳米磁性液体密封润滑的托辊设计及性能研究[D]. 徐浩. 中国矿业大学, 2019(09)
- [5]磁性液体的静支撑力及润滑特性研究[D]. 杨金霖. 南京航空航天大学, 2017(03)
- [6]油膜轴承磁流固多场耦合润滑机理与性能研究[D]. 康建峰. 太原科技大学, 2014(08)
- [7]磁流微循环润滑控制理论及其磁膜特性研究[D]. 胡瑞. 武汉理工大学, 2014(04)
- [8]微尺度下油膜缝隙流动中的壁面滑移特性研究[D]. 王国斌. 北京工业大学, 2011(08)
- [9]磁流变挤压悬置动态特性研究及其在汽车中的仿真应用[D]. 章新杰. 吉林大学, 2011(09)
- [10]不锈钢表面磁性织构润滑特性的研究[D]. 廖思捷. 南京航空航天大学, 2010(08)