As well known, magnetorheological f

As well known, magnetorheological fluids (MRF) are suspensions of particles, which can be magnetized, and exhibit fast, strong, and reversible changes in their rheological properties when a magnetic field is applied. Therefore, MR fluids hold great potential in many applications that require an electromechanical interface, such as clutches, brakes, valves, dampers and robotics [1,2]. There have been a large number of researches on the application of MR devices in automotive industry in order to replace traditional mechanical systems and some of them are commercialized such as MR damper.
Recently, there have been several researches on design of MR brake systems for automotive industry. Park et al. [3] have designed an automotive MR brake incorporated with a sliding mode controller to optimally control the wheel slip of a vehicle and the results were evaluated through simulation using Matlab simulink. More recently, Park et al. have performed multidisciplinary design optimization of an automotive MR brake [4]. In the research, the optimization problem was to find optimal values of a proposed objective function considering both braking torque and mass of the brake. Furthermore, the braking torque was constrained to be greater than the required value (1010Nm) while the mass was required to be smaller than that of an equivalent conventional hydraulic brake (CHB). However, some significant geometric dimensions such as the coil with and the gap size of MR fluid were not considered. Furthermore, the zero-applied field friction torque and the heat generated by this friction during the cruising of the vehicle were not accounted for the optimization. In addition, the braking torque was calculated based on Bingham model whose accuracy is lower at high shear rate than Herschel-Bulkley model. The computation time for the optimal solution in case of using first order optimization algorithm was 4 hours which was also a challenging issue in that research. Karakoc et al. [5] have performed the research on design considerations for an automotive MR brake. That research is an extension of the previous researches performed by Park et al. In the research, a multidisciplinary design optimization of an automotive MR brake was used and practical design criteria such as material selection, sealing, working surface area, viscous torque generation and MR fluid selection were considered. However, similarly to the research work by Park et al., some significant geometric dimensions were not considered as design variables, the zero-applied field friction torque and the heat generated by this friction during the cruising of the vehicle were not accounted for the optimization. Moreover, in the research, the braking torque was also calculated based on Bingham model. It has been surveyed that there is no research work on MR brake optimally designed by considering significant geometric dimensions, required braking torque and the heat caused by the zero-field friction during cruising of the vehicle.

Kết quả (Việt) 1:

Cũng được biết đến, chất lỏng magnetorheological (MRF) là giàn treo hạt, mà có thể được từ hoá, và triển lãm nhanh, mạnh mẽ, và đảo ngược những thay đổi trong thuộc tính lưu biến của họ khi một từ trường được áp dụng. Do đó, ông chất lỏng giữ tiềm năng lớn trong nhiều ứng dụng đòi hỏi một giao diện điện cơ, chẳng hạn như khớp nối, Hệ thống phanh ô, Van, dampers và máy [1,2]. Đã có một số lớn các nghiên cứu về các ứng dụng của ông thiết bị trong ngành công nghiệp ô tô để thay thế hệ thống cơ khí truyền thống và một số người trong số họ được thương mại hóa như Van điều tiết của ông. Recently, there have been several researches on design of MR brake systems for automotive industry. Park et al. [3] have designed an automotive MR brake incorporated with a sliding mode controller to optimally control the wheel slip of a vehicle and the results were evaluated through simulation using Matlab simulink. More recently, Park et al. have performed multidisciplinary design optimization of an automotive MR brake [4]. In the research, the optimization problem was to find optimal values of a proposed objective function considering both braking torque and mass of the brake. Furthermore, the braking torque was constrained to be greater than the required value (1010Nm) while the mass was required to be smaller than that of an equivalent conventional hydraulic brake (CHB). However, some significant geometric dimensions such as the coil with and the gap size of MR fluid were not considered. Furthermore, the zero-applied field friction torque and the heat generated by this friction during the cruising of the vehicle were not accounted for the optimization. In addition, the braking torque was calculated based on Bingham model whose accuracy is lower at high shear rate than Herschel-Bulkley model. The computation time for the optimal solution in case of using first order optimization algorithm was 4 hours which was also a challenging issue in that research. Karakoc et al. [5] have performed the research on design considerations for an automotive MR brake. That research is an extension of the previous researches performed by Park et al. In the research, a multidisciplinary design optimization of an automotive MR brake was used and practical design criteria such as material selection, sealing, working surface area, viscous torque generation and MR fluid selection were considered. However, similarly to the research work by Park et al., some significant geometric dimensions were not considered as design variables, the zero-applied field friction torque and the heat generated by this friction during the cruising of the vehicle were not accounted for the optimization. Moreover, in the research, the braking torque was also calculated based on Bingham model. It has been surveyed that there is no research work on MR brake optimally designed by considering significant geometric dimensions, required braking torque and the heat caused by the zero-field friction during cruising of the vehicle.

Kết quả (Việt) 2:

Như ai cũng biết, chất lỏng từ lưu biến (MRF) là hệ thống treo của các hạt, có thể được từ, và những biến đổi nhanh chóng, mạnh mẽ, và có thể đảo ngược trong đặc tính lưu biến của họ khi một từ trường được áp dụng. Do đó, chất lỏng MR có tiềm năng lớn trong nhiều ứng dụng đòi hỏi phải có một giao diện cơ điện, chẳng hạn như bộ ly hợp, phanh, van, van và robot [1,2]. Đã có một số lượng lớn các nghiên cứu về các ứng dụng của các thiết bị trong ngành công nghiệp ô tô MR để thay thế các hệ thống cơ khí truyền thống và một số trong số họ được thương mại hóa như MR van điều tiết.
Gần đây, đã có nhiều nghiên cứu về thiết kế hệ thống phanh MR cho ô tô ngành công nghiệp. Công viên et al. [3] đã thiết kế một phanh MR ô tô kết hợp với một bộ điều khiển chế độ trượt tối ưu kiểm soát trượt bánh xe của một chiếc xe và các kết quả được đánh giá thông qua mô phỏng bằng Matlab simulink. Gần đây hơn, Park et al. đã thực hiện tối ưu hóa thiết kế đa ngành của một phanh MR ô tô [4]. Trong nghiên cứu, các vấn đề tối ưu hóa là tìm giá trị tối ưu của một hàm mục tiêu được đề xuất xem xét cả hai mô-men xoắn phanh và khối lượng của phanh. Hơn nữa, mô-men xoắn phanh đã hạn chế được lớn hơn các giá trị cần thiết (1010Nm) trong khi khối lượng đã được yêu cầu phải nhỏ hơn so với phanh thủy lực thông thường tương đương (CHB). Tuy nhiên, một số kích thước đáng kể hình học như các cuộn dây với kích thước và khoảng cách của MR chất lỏng không được xem xét. Hơn nữa, mô-men xoắn lĩnh vực ma sát zero-ứng dụng và nhiệt sinh ra do ma sát này trong suốt hành trình của xe không được chiếm tối ưu hóa. Ngoài ra, momen thắng đã được tính toán dựa trên mô hình có độ chính xác Bingham là thấp hơn ở tốc độ cắt cao hơn so với mô hình Herschel-Bulkley. Thời gian tính toán cho các giải pháp tối ưu trong trường hợp sử dụng thuật toán tối ưu hóa đầu tiên thứ tự là 4 giờ đó cũng là một vấn đề khó khăn trong nghiên cứu đó. Karakoc et al. [5] đã thực hiện các nghiên cứu về việc thiết kế cho một phanh MR ô tô. Nghiên cứu đó là một phần mở rộng của các nghiên cứu trước đây được thực hiện bởi Park et al. Trong nghiên cứu, một thiết kế tối ưu đa ngành của một phanh MR ô tô đã được sử dụng và tiêu chuẩn thiết kế thiết thực như các nguyên vật liệu, niêm phong, diện tích bề mặt làm việc, thế hệ mô-men xoắn nhớt và lựa chọn chất lỏng MR được xem xét. Tuy nhiên, tương tự như các công trình nghiên cứu do Park et al., Một số kích thước hình học quan trọng đã không được coi như là các biến thiết kế, các zero-áp dụng mô-men xoắn lĩnh vực ma sát và nhiệt sinh ra do ma sát này trong suốt hành trình của xe không được chiếm tối ưu hóa . Hơn nữa, trong các nghiên cứu, mô-men xoắn phanh cũng được tính toán dựa trên mô hình Bingham. Nó đã được khảo sát mà không có công trình nghiên cứu trên MR phanh tối ưu thiết kế bằng cách xem xét kích thước hình học có ý nghĩa, yêu cầu mô men phanh và nhiệt gây ra bởi các zero-lĩnh vực ma sát trong quá trình bay của chiếc xe.