Phương pháp tối ưu cho phanh MR được sử dụng dựa trên phương pháp tối ưu bậc nhất sử dụng First Order tích hợp trong cơng cụ tối ưu hóa của ANSYS như đã trình bày ở trên. Trong bài tốn thiết kế tối ưu, các tham số kích thước quan trọng của MRB như là chiều cao, chiều rộng của cuộn dây (hc, wc), bán kính ngồi đĩa R0, bán kính răng trong R1, kích thước hình học của răng (chiều cao đỉnh, bề dày đỉnh, bề dày đáy), bề dày đĩa td, bề dày vỏ ngoài và bề dày vỏ bên được chọn làm biến thiết kế.
Tương tự như các phanh khác khi tối ưu hóa thì khoảng cách khe MRF (tw) khơng được xem là biến thiết kế, được xác định theo kinh nghiệm bằng 0,6 mm, độ dày thành mỏng của vỏ được lấy bằng 1mm và kích thước dây đồng có đường kính 0,511 mm, dịng điện áp dụng tối đa là khoảng I = 3 A. Tuy nhiên, trong quá trình tối
117
ưu hóa dịng điện 2,5 A được đưa vào cuộn dây vì có xem xét tới các điều kiện làm việc an toàn. Cũng cần lưu ý rằng tỷ lệ lấp đầy của cuộn dây được lấy 70 %, trong khi tổn thất từ tính được giả định là 10 % dựa trên kinh nghiệm thực nghiệm, mô- men giới hạn là 10 Nm nhưng yêu cầu chỉ 8 Nm, tốc độ hội tụ được lấy 0,1 %
Từ kết quả tối ưu ta thấy với Hình 5.9 hội tụ xảy ra sau vòng lặp thứ 30, tại thời điểm này khối lượng của phanh bằng 1,03 kg, khối lượng phanh giảm đáng kể so với phanh có bề mặt phẳng đã nghiên cứu như trên. Đồng thời phân bố mật độ từ của MRB rất đồng đều được thể hiện trong Hình 5.8. Ở mức tối ưu, giá trị của các biến thiết kế và hiệu suất của phanh được thể hiện trong Bảng 5.1. Cần lưu ý trong Bảng
5.1 rằng độ dày của đĩa đạt đến giới hạn thấp hơn ở mức tối ưu.