旋转式磁流变螺旋流动阻尼器扭矩增强研究

董小闵，王陶，王羚杰，于建强，李鑫，李彪

（1.重庆大学 机械与运载工程学院，重庆 400044；2.航宇救生装备有限公司，湖北 襄阳 441003）

以磁流变材料为介质的磁流变器件具有阻尼可调、响应时间快、工作温度范围宽以及耗能低等优点得到了振动控制领域研究学者的广泛关注，并成功地运用于汽车、建筑、桥梁以及航空航天等领域[1-2].磁流变阻尼器按照运动方式可分为直线式磁流变阻尼器和旋转式磁流变阻尼器.直线式磁流变阻尼器的工作模式主要为阀模式和剪切阀式，具有出力大、可靠性高等优点，已经成功应用于汽车悬架系统中[3]，但仍然存在高速环境下动态范围小[4]、占用空间大、对密封要求高和耗费磁流变液较多从而增加成本等问题.旋转式磁流变阻尼器的出现较好地解决了上述问题，为了最大限度地提高旋转式磁流变阻尼器的输出阻尼扭矩，学者们研究了不同的增加磁场剪切面积和提高工作区域磁通密度的方法，Zhou 等[5]设计了一种多盘式旋转式磁流变阻尼器，在直径仅为76 mm、厚度仅为40 mm 的体积内产生了3.5 Nm 的扭矩.Senkal 等[6]设计了一种具有蛇形磁路结构的旋转式磁流变阻尼器，将扭矩提高了2.7倍同时体积减小33%.Nam 等[7]设计了一种具有波浪形边界的旋转式磁流变阻尼器，与普通磁流变制动器相比，能产生6 倍的制动力矩.

目前，由于大部分旋转式磁流变阻尼器的工作模式为剪切模式，且受限于磁流变液最大磁致饱和屈服强度，因此实验和理论……