基于磁場(chǎng)及動(dòng)態(tài)響應(yīng)的磁流變阻尼器結(jié)構(gòu)分析

馬勝楠，梁冠群，周福強(qiáng)，危銀濤

(1.北京信息科技大學(xué)現(xiàn)代測(cè)控技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100192；2.清華大學(xué)汽車安全與節(jié)能國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100084)

0 前言

磁流變液是由微米級(jí)或納米級(jí)的磁性顆粒懸浮于非導(dǎo)磁性液體而成的混合液體，在外加磁場(chǎng)下具有特殊的流變性能，磁場(chǎng)強(qiáng)度不同，磁流變液具有不同的特性，因此在智能材料研究中較為活躍。磁流變減振器利用磁流變液的特殊性能，在電磁作用下，以來(lái)自監(jiān)測(cè)車身和車輪運(yùn)動(dòng)傳感器的輸入信息為基礎(chǔ)，對(duì)駕駛環(huán)境和路況等作出實(shí)時(shí)響應(yīng)[1]，且由于其產(chǎn)生的阻尼力可調(diào)倍數(shù)高、變阻尼實(shí)時(shí)控制易于實(shí)現(xiàn)、結(jié)構(gòu)緊湊和外部輸入能量較小，在土木建筑、航空航天等方面都有著廣泛的應(yīng)用前景[2-5]。目前各界學(xué)者對(duì)磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)都進(jìn)行了深入的研究，祝世興和盧銘濤[6]運(yùn)用APDL參數(shù)化編程語(yǔ)言對(duì)磁流變減振器進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)化設(shè)計(jì)；蘭文奎等[7]分析了單級(jí)磁路與雙級(jí)磁路的示功特性與速度特性；張麗霞等[8]基于Bingham模型的本構(gòu)阻尼力學(xué)模型，利用磁路歐姆定律進(jìn)行磁路設(shè)計(jì)，并基于Ansoft有限元電磁場(chǎng)仿真軟件對(duì)其進(jìn)行了驗(yàn)證，僅考慮了磁場(chǎng)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的影響。目前，在磁路設(shè)計(jì)方面的研究主要集中在材料的選擇及理論計(jì)算等方面[9-11]，而對(duì)于磁場(chǎng)分布特性及響應(yīng)特性分析的研究較少。最大阻尼力、阻尼力可調(diào)范圍、響應(yīng)時(shí)間為評(píng)價(jià)減振器性能的三大指標(biāo)，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)等方面，應(yīng)盡可能同時(shí)滿足這三方面的要求。

鑒于以上情況，本文作者利用有限元軟件分析不同磁路結(jié)構(gòu)引起的磁場(chǎng)變化，得到變化的磁場(chǎng)引起的剪切屈服應(yīng)力的變化規(guī)律，并根據(jù)平均有效剪切屈服應(yīng)力的變化規(guī)律分析響應(yīng)時(shí)間，即主要探究不同磁路結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)磁流變減振器磁場(chǎng)分布的影響及對(duì)響應(yīng)特性的影響。基于此，在均衡兩者的要求下，得到性能滿足要求的減振器活塞頭結(jié)構(gòu)，為磁流變阻尼器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供參考。

1 減振器結(jié)構(gòu)及模型

1.1 磁流變減振器結(jié)構(gòu)

文中使用的磁流變減振器活塞結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖1所示，主要由缸體、線圈、鐵芯、活塞桿等組成。導(dǎo)線穿過(guò)活塞桿通孔為線圈供電，產(chǎn)生磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)作用下，減振器流道內(nèi)磁流變液的屈服應(yīng)力和黏度發(fā)生變化，成為類固體狀態(tài)，僅在剪切應(yīng)力超過(guò)屈服應(yīng)力時(shí)才發(fā)生剪切變形開(kāi)始流動(dòng)?；钊麠U帶動(dòng)活塞上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，為磁流變液的流動(dòng)提供壓力。由此可知，線圈中電流改變，則磁場(chǎng)隨之改變，進(jìn)而改變磁流變液的屈服應(yīng)力和黏度，影響減振器阻尼間隙內(nèi)產(chǎn)生的阻尼力，實(shí)現(xiàn)對(duì)阻尼力的無(wú)級(jí)控制。但是在磁場(chǎng)產(chǎn)生過(guò)程中，由于線圈的非導(dǎo)磁性，導(dǎo)致線圈與流道接觸區(qū)域磁感應(yīng)強(qiáng)度極小，因此正對(duì)線圈區(qū)域?yàn)榉羌せ顓^(qū)域。

圖1 磁流變減振器活塞頭結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖

1.2 電磁場(chǎng)建模

磁流變阻尼器內(nèi)電磁場(chǎng)的分布可用麥克斯韋方程得到，其中磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量H滿足安培環(huán)路定律，因此可表示為

(1)

電流密度矢量J可表示為

J=σE+σv×B+Je

(2)

磁失勢(shì)可定義為

(3)

B和H的關(guān)系定義為

B=μ0(H+M)

(4)

由以上定義式可以得到安培環(huán)路定則：

(5)

由非線性軟磁性材料的B-H曲線可以得到：

(6)

假設(shè)在磁場(chǎng)產(chǎn)生過(guò)程中無(wú)渦流作用，則電流激勵(lì)僅來(lái)自于線圈，即：

σv×B=0

(7)

由此可得線圈電流密度為

(8)

式中：H為磁場(chǎng)強(qiáng)度矢量；J為電流密度矢量；E為電場(chǎng)強(qiáng)度；B為磁感應(yīng)強(qiáng)度；Je為線圈電流密度矢量；t為時(shí)間；ρ為電荷密度；M為磁化強(qiáng)度矢量；N為線圈匝數(shù)；A為線圈總面積；e為正電荷運(yùn)動(dòng)方向的單位矢量；μ0為真空磁導(dǎo)率；I為勵(lì)磁電流。

1.3 阻尼力數(shù)學(xué)模型

文中磁流變阻尼器為剪切式，因此輸出阻尼力F的數(shù)學(xué)模型為剪切式阻尼器力學(xué)模型[12-13]：

(9)

式中：η為磁流變液的零場(chǎng)黏度；D為活塞頭直徑；L為活塞頭長(zhǎng)度；h為磁流變液間隙寬度；v0為活塞與缸體的相對(duì)速度；τy為磁流變液剪切屈服應(yīng)力。在剪切模式下，磁流變阻尼器的阻尼力為黏滯阻尼力與庫(kù)侖阻尼力之和。

磁流變減振器動(dòng)力可調(diào)系數(shù)為庫(kù)侖阻尼力與黏滯阻尼力之比[14]：

(10)

根據(jù)阻尼力及可調(diào)系數(shù)公式可知，阻尼通道工作間隙越小和活塞頭直徑越大，則輸出的阻尼力越大，但阻尼器相應(yīng)的動(dòng)力可調(diào)系數(shù)則會(huì)越小，當(dāng)阻尼間隙增加到某一值時(shí)，庫(kù)侖阻尼力和黏滯阻尼力都會(huì)減小，且黏滯阻尼力的減小速度大于庫(kù)侖阻尼力，因此得到的動(dòng)力可調(diào)系數(shù)會(huì)增大，即存在某個(gè)間隙范圍會(huì)使得輸出阻尼力和動(dòng)力可調(diào)系數(shù)都滿足要求。當(dāng)阻尼通道工作間隙的有效長(zhǎng)度增加時(shí)，意味著磁流變液的作用范圍增加，則輸出的阻尼力也會(huì)增加。磁流變液的零場(chǎng)黏度增加，輸出阻尼力增大且動(dòng)力可調(diào)系數(shù)減小。以上僅從輸出阻尼力及動(dòng)力可調(diào)系數(shù)的角度對(duì)磁流變減振器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，但實(shí)際結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還需滿足動(dòng)態(tài)響應(yīng)時(shí)間要求等。

1.4 響應(yīng)時(shí)間定義

磁流變減振器(Magnetorheologlcal Damper，MRD)的總響應(yīng)時(shí)間由電流響應(yīng)時(shí)間tp、磁場(chǎng)響應(yīng)時(shí)間tem、磁流變液響應(yīng)時(shí)間tmrf以及阻尼機(jī)構(gòu)響應(yīng)時(shí)間td等四部分組成。

設(shè)電流值從接收指令到變化為穩(wěn)定值的63.2% 所需的時(shí)間為t1，阻尼間隙磁場(chǎng)由初始值變化為穩(wěn)態(tài)值的63.2% 所需時(shí)間為t2，MRF平均有效剪切屈服強(qiáng)度由初始值變化為穩(wěn)態(tài)值的63.2% 所需的時(shí)間為t3，如圖2所示，定義tem=t2-t1、tmrf=t3-t2、td=t-t3，則t=tp+tem+tmrf+td。

圖2 響應(yīng)時(shí)間定義

對(duì)于響應(yīng)時(shí)間，文中將它定義為MRD從控制電源接收指令到阻尼力變化值達(dá)到2個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)間變化幅值的63.2%所需的時(shí)間。根據(jù)文獻(xiàn)[15]，由于平均有效剪切屈服應(yīng)力曲線與實(shí)測(cè)阻尼力曲線基本吻合，可用平均有效剪切屈服強(qiáng)度的時(shí)程曲線來(lái)研究磁流變減振器的阻尼力響應(yīng)時(shí)間。

所用磁流變液為清華大學(xué)某課題組研制的6-5#-1型磁流變液。根據(jù)磁流變液性能曲線，可用最小二乘法進(jìn)行四次多項(xiàng)式擬合得到屈服應(yīng)力與磁感應(yīng)強(qiáng)度的關(guān)系：

τy=73.61B4-254B3+234.8B2+14.44B+0.132 2

式中：B為t時(shí)刻的磁感應(yīng)強(qiáng)度。

2 阻尼間隙對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度及響應(yīng)時(shí)間的影響分析

為探究磁路結(jié)構(gòu)對(duì)阻尼間隙處磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響，針對(duì)磁流變減振器進(jìn)行瞬態(tài)磁場(chǎng)有限元分析。由于磁流變減振器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，為簡(jiǎn)化計(jì)算，在不影響仿真結(jié)果的前提下，可對(duì)其他影響不大的結(jié)構(gòu)部分進(jìn)行簡(jiǎn)化，簡(jiǎn)化后的模型如圖3所示。用sigmoid函數(shù)對(duì)模型施加動(dòng)態(tài)電流，監(jiān)測(cè)模型磁場(chǎng)變化。

圖3 仿真模型

2.1 阻尼間隙對(duì)磁場(chǎng)的影響

為研究不同阻尼間隙對(duì)磁流變液流道內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響程度，取不同的阻尼間隙進(jìn)行研究。為平衡輸出阻尼力與動(dòng)力可調(diào)系數(shù)的關(guān)系，在0.5～2 mm之間取4組不同的磁流變液工作通道間隙建立仿真結(jié)構(gòu)模型，分別為0.5、1、1.5、2 mm。在其他條件相同的情況下進(jìn)行仿真，得到間隙為1 mm時(shí)磁感應(yīng)強(qiáng)度云圖如圖4所示，阻尼間隙內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度如圖5所示。圖6所示為通過(guò)計(jì)算通道處平均磁感應(yīng)強(qiáng)度得到的不同間隙對(duì)平均磁感應(yīng)強(qiáng)度的影響。

圖4 磁感應(yīng)強(qiáng)度云圖(阻尼間隙為1 mm)

圖5 阻尼間隙(1 mm)內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度 圖6 不同阻尼間隙的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度

由圖6可知：隨著磁流變液流道間隙增大，其工作區(qū)域內(nèi)平均磁感應(yīng)強(qiáng)度隨之減小，阻尼間隙從0.5 mm增加到2 mm時(shí)，平均磁感應(yīng)強(qiáng)度整體下降了約0.2 T，減小了約74%。其中阻尼間隙從0.5 mm增加到1 mm時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大幅度下降，減小了47.96%；從1 mm增加到1.5 mm時(shí)下降幅度為33.23%；從1.5 mm增加到2 mm時(shí)的下降幅度有所減小，為24.95%。綜合來(lái)看，磁流變阻尼器的流道間隙對(duì)平均磁感應(yīng)強(qiáng)度還是有著較大的影響，因此可以選擇較小的阻尼間隙，有利于得到更大的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度。

2.2 阻尼間隙對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響

圖7所示為阻尼間隙對(duì)磁流變減振器響應(yīng)時(shí)間的影響曲線?？芍鹤枘衢g隙從0.5 mm增加到2 mm時(shí)，隨著阻尼間隙的增加，響應(yīng)時(shí)間也有所增加，尤其是從0.5 mm增加到1 mm時(shí)，響應(yīng)時(shí)間增加幅度較大，為2.8%，從1 mm增加到1.5 mm時(shí)，響應(yīng)時(shí)間的增加幅度為0.33%，從1.5 mm增加到2 mm時(shí)的增加幅度為0.16%。由此可以得到，較大的阻尼間隙會(huì)影響磁流變減振器的性能，使它無(wú)法進(jìn)行實(shí)時(shí)響應(yīng)，因此，磁流變減振器的流道不應(yīng)選擇較寬的范圍。

圖7 不同阻尼間隙的響應(yīng)時(shí)間

由公式(9)Bingham模型的本構(gòu)阻尼力學(xué)模型和公式(10)可知，當(dāng)磁流變減振器的流道寬度減小時(shí)，庫(kù)侖阻尼力增大且黏滯阻尼力不變，輸出阻尼力增加，但動(dòng)力可調(diào)系數(shù)減小，對(duì)減振器的性能造成影響。因此，在設(shè)計(jì)減振器時(shí)，應(yīng)綜合考慮對(duì)輸出阻尼力及動(dòng)力可調(diào)系數(shù)的影響。

綜上所述，為能夠在滿足動(dòng)力可調(diào)系數(shù)要求的同時(shí)，得到較大平均磁感應(yīng)強(qiáng)度和較小響應(yīng)時(shí)間，一般可取阻尼間隙為1～1.5 mm。

3 活塞有效長(zhǎng)度對(duì)磁場(chǎng)及響應(yīng)時(shí)間的影響

3.1 活塞有效長(zhǎng)度對(duì)磁場(chǎng)的影響

活塞的有效長(zhǎng)度不同，磁流變減振器阻尼間隙內(nèi)的磁場(chǎng)分布也會(huì)有所不同。為直觀地研究它對(duì)磁場(chǎng)的影響程度，采取單一變量原則，在其他條件完全相同的情況下，采取不同的活塞有效長(zhǎng)度，分別為20.2、24.2、28.2 mm，建立3組不同活塞長(zhǎng)度的結(jié)構(gòu)仿真模型。通過(guò)有限元計(jì)算得到如圖8所示的3組磁流變減振器的磁場(chǎng)分布。

圖8 不同活塞有效長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度

由圖8可知：3組圖像都有3個(gè)駝峰，但是駝峰的數(shù)值不同；當(dāng)活塞有效長(zhǎng)度為20.2 mm時(shí)，左右兩側(cè)駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.14 T，且分布較窄，中間駝峰的值約為0.16 T；當(dāng)有效長(zhǎng)度為24.2 mm時(shí)，左右兩駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.12 T，與前者相比，其分布更寬，但磁感應(yīng)強(qiáng)度更小，中間駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度值增大；當(dāng)活塞有效長(zhǎng)度為28.2 mm時(shí)，左右兩駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度值約為0.11 T，中間駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度約為0.19 T，與前兩個(gè)相比，其左右駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度分布更寬，但數(shù)值更小，中間駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度值更大。由此可知，當(dāng)活塞有效長(zhǎng)度增加時(shí)，左右駝峰的分布更寬，但磁感應(yīng)強(qiáng)度值更小，中間駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度值逐漸增加。

忽略阻尼間隙內(nèi)的非激活區(qū)，僅考慮激活區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，得到如圖9所示的磁流變減振器阻尼間隙內(nèi)激活區(qū)域的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度?？芍弘S著活塞有效長(zhǎng)度的增加，間隙內(nèi)平均磁感應(yīng)強(qiáng)度減小。

圖9 不同活塞有效長(zhǎng)度的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度

綜上所述，當(dāng)活塞有效長(zhǎng)度增加時(shí)，其3個(gè)激活區(qū)域內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度差距增大，磁場(chǎng)分布更加不均，且平均磁感應(yīng)強(qiáng)度減小。因此僅考慮磁場(chǎng)分布特性時(shí)，活塞有效區(qū)域的長(zhǎng)度應(yīng)采取更短的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。

3.2 活塞有效長(zhǎng)度對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響

根據(jù)剪切屈服強(qiáng)度與磁場(chǎng)的關(guān)系，計(jì)算得到不同磁感應(yīng)強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的剪切屈服應(yīng)力，進(jìn)而得到剪切屈服應(yīng)力隨時(shí)間的變化以及不同活塞有效長(zhǎng)度的響應(yīng)時(shí)間。

由圖10可知：隨著活塞有效長(zhǎng)度的增加，其響應(yīng)時(shí)間反而減小。這是因?yàn)楫?dāng)活塞有效長(zhǎng)度增加時(shí)，其磁力線分布更加稀疏，平均有效磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，所以需要的穩(wěn)定時(shí)間更少。因此，為獲得更短的響應(yīng)時(shí)間，達(dá)到快速響應(yīng)，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)選擇更長(zhǎng)的活塞。

圖10 不同活塞有效長(zhǎng)度的響應(yīng)時(shí)間

綜上所述，在僅考慮磁場(chǎng)影響時(shí)，應(yīng)選擇更短的活塞，在僅考慮響應(yīng)時(shí)間時(shí)，應(yīng)選擇更長(zhǎng)的活塞，因此在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)要求，綜合考慮兩方面的情況，避免活塞過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短。

4 磁極形狀對(duì)磁場(chǎng)及響應(yīng)時(shí)間的影響

4.1 磁極形狀對(duì)磁場(chǎng)的影響

磁流變減振器活塞頭的磁極形狀不同，可能影響減振器工作間隙內(nèi)磁流變液的磁感應(yīng)強(qiáng)度。為探究其影響程度，設(shè)計(jì)3種不同的磁極形狀進(jìn)行仿真計(jì)算，分別為圓弧形、鋸齒形以及直線形，如圖11所示。

圖11 磁極形狀

經(jīng)過(guò)有限元仿真計(jì)算得到如圖12所示的磁感應(yīng)強(qiáng)度?？芍捍艠O形狀為鋸齒時(shí)，左右駝峰磁感應(yīng)強(qiáng)度分布形狀也為鋸齒形，且其高低起伏狀態(tài)與磁極形狀相同，當(dāng)鋸齒外凸時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的形狀也是外凸的，磁極內(nèi)凹時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度也減小，且磁極有5個(gè)外凸形狀，磁感應(yīng)強(qiáng)度左右駝峰也分別有5個(gè)峰值，磁感應(yīng)強(qiáng)度的總體分布規(guī)律與阻尼間隙計(jì)算后得到的規(guī)律相同，即阻尼間隙越小則磁感應(yīng)強(qiáng)度越高；當(dāng)磁極形狀為圓弧時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度左右兩駝峰也為圓弧形；當(dāng)磁極形狀為直線時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度的分布為正常直線。

圖12 不同磁極形狀的磁感應(yīng)強(qiáng)度

圖13所示為磁極形狀不同時(shí)對(duì)應(yīng)的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度?？芍寒?dāng)磁極為圓弧時(shí)，平均磁感應(yīng)強(qiáng)度最大，為0.178 81 T；當(dāng)磁極為鋸齒時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.160 69 T；當(dāng)磁極形狀為直線時(shí)，磁感應(yīng)強(qiáng)度最小，為0.145 74 T。這是因?yàn)閳A弧形磁極產(chǎn)生的阻尼間隙最小，磁極形次之，直線形產(chǎn)生的阻尼間隙最大。磁極形狀的不同對(duì)磁場(chǎng)的影響，本質(zhì)上是阻尼間隙的不同對(duì)磁場(chǎng)的影響，因此改變磁極形狀造成的磁場(chǎng)變化規(guī)律完全符合阻尼間隙對(duì)磁場(chǎng)的作用規(guī)律。

圖13 不同形狀磁極的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度

4.2 磁極形狀對(duì)響應(yīng)時(shí)間的影響

圖14所示為不同磁極形狀的響應(yīng)時(shí)間。可知：磁極形狀為圓弧形時(shí)響應(yīng)時(shí)間為0.179 7 s，為鋸齒形時(shí)響應(yīng)時(shí)間為0.186 66 s，為直線形時(shí)響應(yīng)時(shí)間為0.187 57 s。磁極形狀不同時(shí)，響應(yīng)速度有所不同，但差距不大。

圖14 不同形狀磁極響應(yīng)時(shí)間

綜合考慮磁極形狀對(duì)磁場(chǎng)及響應(yīng)時(shí)間的影響，可以得到磁極形狀并非影響阻尼器性能的主要因素，其作用方法主要是基于阻尼間隙的改變，因此考慮到加工難易程度，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可優(yōu)先選用直線形狀的磁極，既可以減小加工成本，又不會(huì)對(duì)磁場(chǎng)及響應(yīng)時(shí)間產(chǎn)生較大影響。

5 結(jié)論

(1) 建立了電磁場(chǎng)數(shù)學(xué)模型，并根據(jù)阻尼力理論公式，分析了各個(gè)結(jié)構(gòu)對(duì)減振器阻尼力及動(dòng)力可調(diào)系數(shù)的影響。

(2) 阻尼間隙減小時(shí)，磁流變減振器工作流道內(nèi)的平均磁感應(yīng)強(qiáng)度增加且響應(yīng)時(shí)間減小，但動(dòng)力可調(diào)系數(shù)也會(huì)減小。因此在滿足動(dòng)力可調(diào)系數(shù)的情況下，優(yōu)先選擇較小的阻尼間隙，一般選取阻尼間隙為1～1.5 mm。

(3) 活塞有效長(zhǎng)度對(duì)平均磁感應(yīng)強(qiáng)度與響應(yīng)時(shí)間都有較大影響：當(dāng)活塞有效長(zhǎng)度增加時(shí)，左右駝峰的分布更寬但磁感應(yīng)強(qiáng)度更小，中間駝峰的磁感應(yīng)強(qiáng)度增加，激活區(qū)內(nèi)平均磁感應(yīng)強(qiáng)度減小，但響應(yīng)時(shí)間也減少。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)綜合考慮兩方面的影響，避免活塞過(guò)長(zhǎng)或過(guò)短，活塞長(zhǎng)度可選擇24.2 mm左右。

(4) 磁極形狀對(duì)磁感應(yīng)強(qiáng)度及響應(yīng)時(shí)間的影響并不是很大，其作用主要是通過(guò)改變阻尼間隙的寬度產(chǎn)生的，改變磁極形狀變相地改變了阻尼寬度，進(jìn)而會(huì)對(duì)磁場(chǎng)分布及動(dòng)態(tài)響應(yīng)產(chǎn)生影響。因此，為簡(jiǎn)化加工流程，通常選擇直線形磁極。