5539

06 - 678 مكانيك

بهينه سازي پارامترهاي طراحي و عملكرد ترمز مگنتو رئولوژيكال

كارشناسي

مكانيك

1395

دكتر سياوشي

1395/11/20

معين نيك‏پور

استفاده از سيالات مگنتورئولوژيكال امروزه به واسطه كنترل پذيري خواصشان به وسيله تغيير ميدان مغناطيسي افزايش پيدا كرده است. در واقع سيالات مگنتورئولوژيكال ارتباط بين يك سيستم سيالاتي و يك سيستم الكتريكي را مي¬توانند برقرار كنند. يكي از مهم ترين اين وسيله¬ها ترمزهاي مگنتورئولوژيكال هستند. در اين ترمز ها مي¬توان گشتاور خروجي ترمز را به وسيله كنترل ميدان مغناطيسي و يا كنترل جريان الكتريكي كنترل كرد. از مهم¬ترين مشكلاتي كه اين ترمزها امروزه با آن مواجه هستند، كم بودن گشتاور توليدي در مقايسه با اندازه آن¬ها است. از طرفي به دليل شرايط كاري اين ترمزها و ايجاد اصطكاك بسيار زياد در درون سيال به واسطه افزايش چشمگير لزجت، دماي سيال در اين ترمز ها بسيار بالا مي¬رود. اين افزايش دما با توجه به تحقيقات انجام شده لزجت سيال را به صورت قابل توجهي كاهش مي¬دهد. هدف اين پروژه اين است كه اثرات افزايش دما بر عملكرد ترمز مگنتورئولوژيكال مورد بررسي قرار بگيرد و همچنين به وسيله بهينه سازي هندسي، ترمزي طراحي شود كه با داشتن حجمي معين بتواند بيشترين گشتاور ترمزي را ايجاد كند. داده هاي بدست آمده نشان داد كه دما تاثير بسيار زيادي بر عملكرد ترمز مگنتورئولوژيكال دارد. تحليل¬هاي انجام شده نشان داد كه با صرف نظر كردن از اثرات دما بر سيال مگنتورئولوژيكال، گشتاور بدست آمده بيشتر از مقدار واقعي خواهد بود. سيالات مگنتورئولوژيكال رفتار غير نيوتني دارند و علاوه بر اين براي شبيه سازي ترمز مگنتورئولوژيكال نياز به حل ميدان مغناطيسي در ترمز است. به دليل ماهيت چند فيزيكي¬اي كه اين مسئله دارد با استفاده از نرم¬افزار انسيس وركبنچ دو فيزيك مختلف مغناطيسي و مكانيكي با هم مرتبط شدند. دو پارامتر ضخامت لايه سيال و طول موثر مغناطيسي از اهميت بيشتري در طراحي برخوردار هستند. داده ها نشان داد كه گشتاور ترمزي با كم شدن فاصله خالي بين دو استوانه افزايش و با كاهش طول موثر مغناطيسي كاهش ميابد. از ديگر بررسي هايي كه در اين پژوهش انجام شده است بررسي اثر شدت جريان همرفتي بر سطح خارجي ترمز است. نتايج نشان داد كه با افزايش ضريب انتقال حرارت همرفتي عملكرد ترمز بهبود پيدا مي¬كند و گشتاور بيشتري توسط آن توليد مي¬شود. در نهايت نيز هندسه بهينه ترمز براي رسيدن به بيشتري گشتاور ترمزي در حجم معين توسط روش هاي بهينه سازي بدست آمد.

ترمز مگنتورئولوژيكال،بهينه سازي،سيال غيرنيوتني،تاثير خنك سازي بر عملكرد ترمز مگنتورئولوژيكال