Návrh pístní skupiny rychlého magnetoreologického tlumiče s využitím technologie selective laser melting

Abstract

Diplomová práce se zabývá vývojem magnetického obvodu Magnetoreologických (MR) tlumičů s krátkou časovou odezvou. Pro dosažení krátké časové odezvy bylo zvoleno tvarového přístupu, kdy geometrie magnetického obvodu byla volena tak, aby významně eliminovala vznik vířivých proudů. Vliv struktur na magnetické vlastnosti byl nejprve zkoumán na jednodušším toroidním jádře a poté byl optimalizaci podroben magnetický obvod samotného MR tlumiče. Optimalizace geometrie byla prováděna pomocí konečnoprvkových simulací. Výsledná geometrie byla vyrobena pomocí technologie Selective laser melting (SLM) z čistého železa. Dále byl zkompletován MR tlumič a byly změřeny jeho vlastnosti na vzduchu i s MR kapalinou, které byly následně srovnány s dříve vyvinutými rychlými MR tlumiči. Bylo zjištěno, že nově navržený magnetický obvod dosahuje obdobné časové odezvy jako všechny ostatní srovnávané rychlé MR tlumiče a dosahuje vyššího dynamického rozsahu než většina srovnávaných variant. U navrženého magnetického obvodu se navíc podařilo významně zredukovat jeho hmotnost.The diploma thesis deals with the development of the magnetic circuit of Magnetoreological (MR) dampers with a short time response. To achieve a short response time, a shape approach was chosen whereby the geometry of the magnetic circuit was chosen to significantly eliminate the occurrence of eddy currents. The influence of structures on magnetic properties was first examined on a simpler toroidal core and then the optimization was subjected to the magnetic circuit of the MR damper itself. Geometry optimization was done using FEM simulations. The resulting geometry was made of pure iron using Selective Laser Melting technology (SLM). In addition, a MR damper was completed and its properties on air and with MR fluid were measured, which were then compared with previously developed rapid MR dampers. It has been found that the newly designed magnetic circuit achieves similar time responses as all other compared fast MR dampers and reaches a higher dynamic range than most of the compared variants. The proposed magnetic circuit also has a significantly reduced weight.