3.1.3 边界条件设置与载荷施加

仿真前需要设置边界条件和施加载荷，仿真时忽略可能存在的少量漏磁现象，假设磁通线完全受限于模型内，因此将模型的外部边界设置为平行磁通边界。在静态电磁场仿真分析中，施加载荷的形式是线圈电流密度，因此在A2区域施加线圈的电流密度Γ，其表达式为

式中，N为线圈匝数；I为线圈电流；b_c为线圈宽度；h_c为线圈厚度。

由于线圈所用铜线的外径为1.02mm，其最大许用工作电流为3.2A，故将磁流变液制动器工作时的最大线圈电流设定为3A。根据磁流变液制动器的结构参数和式（3.1）可以计算得到线圈的电流密度Γ=3000000A/m2。

图3.4是磁流变液制动器的磁力线分布示意图和磁通密度矢量图。从图中可以看出，当线圈电流为3A时，磁力线的分布和走向与预期相符，表明磁流变液制动器的磁路设计以及零件材料的选择是合理的。

图3.5和图3.6分别为磁流变液制动器的磁感应强度分布示意图和磁感应强度沿制动盘径向分布示意图。从两图可以看出，当线圈电流为3A时，制动器工作间隙处的磁感应强度基本保持在0.56T附近，已经超过预期值0.5T，工作磁感应强度满足设计要求。结合磁流变液制动器的制动力矩计算模型，当工作间隙磁感应强度为0.56T时，制动器的制动力矩为263.86N·m，已经达到预期值235N·m，满足制动力矩设计要求。

图3.4 磁流变液制动器的磁力线分布示意图与磁通密度矢量图

图3.5 磁流变液制动器的磁感应强度分布示意图

图3.6 磁感应强度沿制动盘径向分布示意图