基于遗传算法的混合流动式磁流变阻尼器优化设计

摘要

针对传统磁流变阻尼器在体积受限条件下不能产生良好阻尼性能的不足,提出并设计了一种混合流动式磁流变阻尼器,该阻尼器液流通道由4段轴向圆环液流通道和2段径向圆盘液流通道串联组成,通过设置隔磁零件引导磁力线蜿蜒通过全部液流通道,有效提高了阻尼器的磁场利用率。阐述了混合流动式磁流变阻尼器的结构和工作原理,建立了阻尼力数学模型,并采用有限元法对阻尼器进行电磁场仿真。利用遗传算法对该阻尼器进行结构优化,优化目标函数由输出阻尼力、阻尼力可调范围、响应时间常数、能耗和阻尼器活塞头体积5部分组成。对比分析了优化前、后各液流通道处磁感应强度和剪切应力的分布规律,以及各性能指标随外加电流的变化情况,结果表明优化后磁流变阻尼器的磁场利用率更高,且各项性能均有明显改善。