Title of article :
Optimal Design of Magnetorheological Fluid Damper Based on Response Surface Method
Author/Authors :
Djavareshkian, M. H. Department of Mechanical Engineering - Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran , Esmaeili, A. Department of Mechanical Engineering - Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran , Safarzadeh, H. Department of Mechanical Engineering - Ferdowsi University of Mashhad, Mashhad, Iran
Pages :
9
From page :
1359
To page :
1367
Abstract :
In this research, the effect of shape parameters such as number of magnet wire turns, spools, thickness of the gap, and pole length in a Magnetorheological (MR) fluid damper is analytically investigated and the optimization of these parameters is done with response surface method (RSM) which is combined Neuro-Fuzzy method and Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm. Since the electromagnetic and mechanical components of a Magnetorheological (MR) fluid damper have a direct effect on the electrical power consumption, time delay, and damped force that are considered as objective functions. Because of the nonlinear behavior of the components, a robust approach is needed to predict their reactions; therefore, Neuro-Fuzzy is utilized to generate a high accurate surface and PSO finds the optimum solution base on the surface. The sensitive analysis is also performed to examine the variation of the objective functions with various input parameters. In this process, the best parameters are obtained by overtaking the appropriate value of the objective functions. The results demonstrate that the optimum MR damper has provided the best configurations, so that damps a maximum force in minimum time and lowest power consumption. On the other hand, the amplitude of vibrations is significantly decreased in the presence of the optimized MR damper.
Farsi abstract :
در اين تحقيق، اثر پارامترهاي شكلي همانند تعداد سيم پيچ هاي مغناطيسي، تعداد اسپول، ضخامت فاصله و طول پيستون در دمپر مگنتورولوژي به صورت تحليلي مطالعه و بررسي مي شود و بهينه سازي اين پارامترها به روش پاسخ سطح انجام مي و الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات است. از آنجايي كه اجزاء Neuro-Fuzzy شود به طوري كه اين روش تركيبي از مدل الكترومغناطيسي و مكانيكي يك دمپر الكترورولوژيكي اثر مستقيمي بر انرژي الكتريكي مصرفي، زمان دمپ و نيروي دمپ شده دارند لذا آن ها به عنوان تابع هدف در نظر گرفته شده اند.به خاطر رفتار غير خطي اين پارامترها، يك روش بسيار قوي مورد براي توليد يك سطح بسيار دقيق استفاده Neuro-Fuzzy نياز است تا رفتارهاي آن ها را پيش بيني كند؛ به همين دليل، روش مي شود و الگوريتم بهينه سازي ازدحام ذرات نيز حل بهينه را بر اساس اين سطح جستجو مي كند. همچنين آناليز حساسيت براي دست يابي به ميزان حساسيت تغييرات توابع هدف با تغيير پارامترهاي ورودي انجام مي شود. در اين فرايند، بهينه ترين بهينه بدست آمده، MR پارامترها به وسيله دستيابي به مقادير مناسب توابع هدف بدست مي آيند. نتايج نشان مي دهد كه دمپر بهترين پيكره بندي را دارد به طوري كه ماكزيمم نيرو را در حداقل زمان ممكن و بامصرف كم ترين مقدار انرژي دمپ مي كند. از طرف ديگر، دامنه نوسانات اين دمپر بهينه شده به شكل بسيار مناسب كاهش مي يابد
Keywords :
Magnetorheological Fluid , Damper , Optimization , Neuro-fuzzy , Particle Swarm Optimization , Response Surface Method
Journal title :
Astroparticle Physics
Serial Year :
2015
Record number :
2443758
Link To Document :
بازگشت