摘要: 研究了磁流变减振器电磁-流和流-固耦合的建模方法及求解方法。基于电磁-流和流-固耦合有限元方法，利用Adina 软件建立高精度的流-电磁有限元网格模型和固体有限元网格模型，并在Adina 软件后处理中进行求解分析，分别得到了磁流变减振器非控状态和通电状态的阻尼力-速度特性、示功特性、磁场分布特性、核心区域流场压力场和速度场特性。仿真结果表明: 在高速磁流变液的冲击下，核心区域流场压力场变化明显; 根据磁场分布特性，说明设计的单筒磁流变减振器结构能增大阻尼力调节范围。在电磁-流和流-固耦合计算中考虑了流体湍流流动，尽量使仿真模型与物理模型保持一致，试验结果与仿真结果吻合较好。

   引言

    汽车悬架最重要的组成部件之一是减振器，减振器是评价整车舒适性、操控性及安全性的重要零部件之一［1 ～ 3］。车辆的舒适性和操控稳定性是一对相矛盾的因素，传统的被动悬架系统由于刚度和阻尼不可调，使整车舒适性和操控性的协调受到很大影响。磁流变液半主动悬架可以有效解决这一问题，它可以根据当前行驶路况做出反馈［4 ～ 6］，调节磁流变液减振器( MＲD) 阻尼力，从而控制车辆的舒适性及操控稳定性。磁流变液属性和活塞组件结构以及电磁线圈匝数决定了阻尼力特性，三者的合理匹配是保证磁流变液减振器特性的关键。然而，这个复杂的多场耦合问题理论上尚无解析的数学描述，现阶段开发仍采用基型参照设计结合试验测试匹配的技术路线［7 ～ 8］，串行+ 回溯的流程严重制约了开发周期和效率。通过建模及仿真技术( VV＆A) 揭示多场耦合作用机理，发掘结构、参数与性能间的联系并用于研发，已成为减振器研究的热点问题，例如文献［9 ～ 10］都对MＲD 磁-流耦合进行仿真分析，但没有流-固耦合仿真分析，未得到MＲD 的阻尼特性、示功特性等。

   本文对MＲD 多场耦合建模及求解进行研究，利用Adina 软件建立MＲD 工作区域的完整耦合模型，并进行求解和详细仿真分析。

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