Magnetorheological Suspension Damper for Space Application
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Mark
P
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Disertační se práce se zabývala vývojem magnetoreologického (MR) tlumiče odpružení pro kosmonautiku. Dle současného stavu poznání jsou důležitými parametry pro semi-aktivně řízený tlumič pro kosmonautiku hermetické oddělení pracovní kapaliny od zbytku nosiče a krátká časová odezva tlumícího elementu. Těmto požadavkům vyhovuje magnetoreologický tlumič s vlnovcovou jednotkou. Magnetický obvod MR tlumiče pro kosmonautiku byl vyroben z feritového materiálu, který umožnil výrazně snížit časovou odezvu. Hermetičnost byla zajištěna použitím vlnovcové jednotky. Konstrukce takového typu tlumiče ovšem přináší celou řadu problémů. Vyvinutý MR tlumič s feritovým magnetickým obvodem dosahoval časové odezvy 4.1 ms a dynamického rozsahu 8. Během konstrukčních prací na MR tlumiči pro kosmonautiku byly hledány nové metody pro konstrukci semi-aktivně řízeného MR tlumiče s krátkou časovou odezvou. Konkrétně se jednalo o metodu eliminace vířivých proudů v magnetickém obvodu MR tlumiče, magnetostatický a transietní magnetický model, CFD model obtokové štěrbiny, hydraulický model MR tlumiče a jejich experimentální verifikace. Tyto nové metody umožní konstrukci MR tlumiče pro kosmonautiku lehčí, s nižší časovou odezvou a vyšším dynamickým rozsahem.
The present thesis deals with the development of the MR suspension damper for space application. Some important requirements for semi-active control damper for space application are a hermetic separation of operating fluids from the rest of the launch vehicle and short response time of damping element. Those requirements meet magnetorheological damper with bellows unit, according to state of the art. Magnetic circuit of the MR damper was made from ferrite material which allows to rapidly decrease the response time of the MR damper. Hermeticity was ensured using a bellows unit. Design of this type of damper exhibits a lot of design limitations. The developed MR damper with ferrite magnetic circuit achieved response time 4.1 ms and dynamic force range 8. During the design of the MR damper for space application, a new method for design of semi-actively control MR damper with short response time were searched. Specifically, the method for elimination of eddy currents in magnetic circuit of MR damper, magnetostatic and transient magnetic model, CFD model of bypass gap, hydraulic model of MR damper and their experimental verification. The presented methods allow for the design new MR damper for space application lighter, with short response time and with higher dynamic force range.
The present thesis deals with the development of the MR suspension damper for space application. Some important requirements for semi-active control damper for space application are a hermetic separation of operating fluids from the rest of the launch vehicle and short response time of damping element. Those requirements meet magnetorheological damper with bellows unit, according to state of the art. Magnetic circuit of the MR damper was made from ferrite material which allows to rapidly decrease the response time of the MR damper. Hermeticity was ensured using a bellows unit. Design of this type of damper exhibits a lot of design limitations. The developed MR damper with ferrite magnetic circuit achieved response time 4.1 ms and dynamic force range 8. During the design of the MR damper for space application, a new method for design of semi-actively control MR damper with short response time were searched. Specifically, the method for elimination of eddy currents in magnetic circuit of MR damper, magnetostatic and transient magnetic model, CFD model of bypass gap, hydraulic model of MR damper and their experimental verification. The presented methods allow for the design new MR damper for space application lighter, with short response time and with higher dynamic force range.
Description
Citation
KUBÍK, M. Magnetorheological Suspension Damper for Space Application [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
en
Study field
Konstrukční a procesní inženýrství
Comittee
prof. Ing. Martin Hartl, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Petr Porteš, Ph.D. (člen)
dr hab. inż. Janusz Gołdasz, prof. PK (člen)
doc. Ing. Milan Klapka, Ph.D. (člen)
Ing. Bronislav Růžička, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-02-09
Defence
DDP splňuje požadavky plynoucí z § 47 Zákona č. 111/1998 Sb., Zákona o vysokých školách a o změně a doplnění dalších zákonů a z článku 42 SZŘ VUT v Brně. Obsahuje původní výsledky uveřejněné mj. v přihlášce vynálezu a v článku v impaktovaném časopise.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení