Manyetik sıvılı bir sönümleyicide akış kanalının performansa etkilerinin sayısal yönteme incelenmesi

Abstract

Anahtar kelimeler: Manyeto-reolojik damper, MR damper, Akışkanlar dinamiği, Sonlu elemanlar yöntemi, Sonlu hacimler yöntemi, çift taraflı eşlenik çözümBu çalışmasında yarı aktif manyeto-reolojik(MR) sıvılı damperlerin çalışma yapısı göz önüne alınarak bobin ve etrafında oluşan manyetik alan dağılımı, ve yapısı gereği manyetik alandan etkilenen MR akışkanın akış analizleri eşzamanlı olarak modellenmiş olup, farklı kanal tasarımlarına göre oluşan manyetik alan dağılımı ve akışkan davranışı incelenmiştir. Bu tasarım farklılıklarına göre oluşan damperin sönümleme kuvvetleri ve dinamik aralığın arttırılması, çalışması hedeflenmiştir.Bunun için damperin kullanılacağı yere göre gereken deplasman mesafesi ve kuvvet değerleri belirlendi. Bu girdiler ve literatür çalışmalarına göre damperin ön tasarımı oluşturulmuştur.İlk olarak, elektromanyetik ve akış analizleri ayrı ayrı modellenerek çözümler elde edilmiş ve elde edilen sonuçlar dikkate alınarak parametrelerin farklı sınır şartları ve geometrik boyutlara göre değişimleri çıkartılmıştır.Daha sonra, bu iki farklı fizik analizinin eşzamanlı (coupled) çözümleri gerçekleştirilmiş ve parametrelerin birbiri ile olan ilişkileri ve sistem üzerindeki dinamik etkilerde incelenmiştir. Oluşturulan bu model ışığında farklı kanal geometrilerine sahip MR damper tasarımları numerik olarak incelenmiş, bu tasarımlardan; sinüzoidal kanallı damperin farklı dalga boyu ve genliklere göre tepki kuvvetleri incelenmiştir.

Keywords: Magneto-rheological damper, MR damper, Computational Fluid Dynamics, Finite Element Method , Finite Difference Method , Three-Way Coupling Simulation of fluid In this study, considering the working conditions of semi-active magneto-rheological liquid dampers, the magnetic field distribution in the coil and the core region, magneto-rheological fluid region effected by this magnetic distribution and the stress distribution in both the damper wall and the piston region have been investigated.In addition, during the study, temperature changes that result from both solid-liquid and solid-solid friction as well as magnetic field distribution have been established.Thus, the required dynamic range distance and reaction force values were determined according to the damper area to be used. Damper draft design has been established according to these inputs and literature studies.First, different physics environments were simulated and solved separately, the changes in the parameters examined according to different boundary conditions and geometric dimensions have been determined.Then, these two different physics models were studied simultaneously (coupled) and the parameters were with each other and the dynamic effects in the system were investigated.MR damper designs have been examined numerically; The reaction forces of the sinusoidal channel damper according to different wavelengths and amplitudes were analyzed.