一种磁流变液制动演示装置的磁路设计

设计了一种磁流变液制动演示装置,为了使磁流变液在匀强磁场下工作,采用多层密绕螺线管的方式产生磁场,并对螺线管所用铜线的规格和缠绕的匝数进行选择和计算,这种方式使得在通入相同的电流时能产生更大的磁场。最后,应用MATLAB软件对励磁线圈所产生的磁场的分布与大小进行仿真,结合磁场的实际测量数据对比分析,证明外加磁场符合演示实验要求,能够达到理想的演示目的。     

电流变液与电-磁流变液的衍射特性

本文把电流变液装置作为反射光栅研究其衍射特性,首次提出由电场强度改变来调节光栅常数的概念.并讨论了同时外加电场与磁场的情况下,电磁流变液的衍射特性.     

磁流变液构成的类梯度结构振动传递特性

提出了一种磁流变液构成的类梯度结构,并通过理论建模、数值计算和实验研究了该结构的振动传递特性.磁流变液在磁场作用下具有液固转换的特殊理化性质,而液固转换过程就是磁流变液的振动传递阻抗变化过程.因此,基于磁流变液的这一特性,通过控制磁场,构建了类梯度结构.基于弹性波传递的一维波动方程,建立了垂直入射的弹性波在类梯度结构中传递的波动方程.然后,使用连续介质的离散化方法和传递矩阵法进行求解,得到振级落差的表达式,对其进行数值计算,分析类梯度结构的振级落差随弹性波频率和磁场强度的变化趋势.最后,对类梯度结构的振动传递特性进行了实验研究,分析了磁场强度对类梯度结构振动传递特性的影响.研究结果表明,与均匀场作用的磁流变液相比,类梯度结构对弹性波的衰减效果更好,且该结构具备良好的可调控特性.     

磁流变液演示仪

为了清楚地演示磁流变现象,设计并制作了磁流变液演示仪.文章主要介绍了演示仪的工作原理、结构设计及演示方案.     

磁流变技术研究及其在光学加工中的应用

介绍了磁流变技术的基本原理及其应用。利用磁流变液在磁场作用下形成的高剪切应力,可以利用磁场形成可变硬度的磁流变液对光学零件进行可控的抛光加工。美国Rochester大学率先进行了应用磁流变液对光学零件进行抛光方面的研究。磁流变抛光获得的表面具有纳米级表面粗糙度。     

基于链化分析的磁流变液剪切屈服应力模型

基于磁性颗粒在磁场作用下的链化分析和统计分析方法,建立了磁流变液的宏观屈服剪应力的分析模型.模型考虑了磁感应强度、颗粒尺寸、体积分数、剪应变率以及饱和磁化强度等因素,能描述不同剪切应变率下剪切应力的变化及在高应变率下可能出现的剪切稀化效应.分析了不同因素对剪切屈服应力的影响,讨论了提高磁流变液剪切屈服应力的途径.分析表明,该模型的计算结果能较好地描述有关实验现象,并可用于高性能磁流变液的设计分析.     

一种物质磁化演示实验的设计与研究

设计了一个物质磁化的演示实验装置 ,演示了物质在磁场中的磁化现象 ,并通过测量物质在磁场内外的质量差计算磁化率     

磁流变液阻尼器在转子振动控制中的应用

设计了一种转子振动控制用的剪切式磁流变液阻尼器,建立了磁流变液阻尼器－悬臂转子系统的分析模型,理论和实验研究了转子系统的不平衡响应特性。研究表明,随着施加磁场强度的增加,磁流变液阻尼和刚度增大,转子系统的临界振幅明显下降,系统的临界转速也明显提高。通过简单的开关控制,可抑止转子通过临界转速过程中的振动。     

轻质磁性材料的制备及在磁流变液中的应用

研究了使用化学镀的方法在轻质载体上包覆具有磁性的镍、钴等物质。该材料具有密度低的优点（有效密度为2-3g/cm^3）。对比于几种羰基镍粉制备的磁流变液的沉降稳定性,使用该轻质磁性材料制备的磁流变液不用加防沉剂,其稳定性类似于加入较多防沉剂的羟基镍粉磁流变液。其在磁场下表观粘度比零磁场下的粘度有几十倍的变化。因此,使用该轻质磁性材料有望解决磁流变液普遍存在的沉降问题,得到综合性能良好的产品。     

基于COMSOL的磁流变液盘式制动器仿真优化与研究

采用Bingham流体模型分析了磁流变液盘式制动器的制动力矩,设计出一种外绕线圈的单盘式制动器结构,利用COMSOL软件对该结构进行建模、电磁场仿真、制动力矩计算与结构参数优化。研究表明,制动力矩基本与旋转盘的角速度无关,制动过程中制动器可获得相对稳定的制动力矩;在一定的磁动势下,当旋转盘半径增加时,盘式制动器的制动力矩会逐渐增加;增加导磁外壳的厚度有利于约束磁力线,进而提高制动力矩。     

点接触转轴式"电流间相互作用"演示装置

为了演示“电流间通过磁场发生相互作用”实验,使用导线、铜片等简易材料设计并制作了点接触转轴式“电流间相互作用”演示装置,并介绍了可选的电源和电路.     

磁场对电流的作用演示实验改进设计

介绍了磁场对电流的作用演示实验装置的改进设计、实测方法。     

内凹面磁流变槽路抛光方法的研究

针对高陡度非球面光学元件的内凹面抛光难题,提出了一种内凹面磁流变槽路抛光方法。设计与待加工内凹面形状匹配的凸模,并在凸模上开出供磁流变液循环通过的槽路,当磁流变液经过设有磁场的区域时发生流变作用形成柔性抛光磨头对内凹面产生材料去除作用。通过工件的旋转和外部磁极的移动完成对整个内凹面的抛光加工。建立了实验平台并开展了相关初步实验和分析。结果表明该方法能够适应内凹面抛光加工的需要,可获得较高表面质量,具有一定的可行性和应用潜力。     

磁流变智能液场致微结构变化的Monte Carlo模拟

从磁流变液中存在的各种相互作用势出发，对Ｎ＝１００个球形羰基铁颗粒均匀分布于一正方形二维体系之中的物理模型，利用ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ方法和Ｍｅｔｒｏｐｌｉｓ算法着重计算了磁流变智能液的场致微结构变化。计算结果表明，磁流变液（ＭＲＦ）的流变效应在外磁场中的变化是由于其ＭＲＦ中磁性颗粒的成链团簇有序化所致。这与磁流变液在外磁场中熵的下降和对ＭＲＦ的光学显微镜观察结果是一致的。     

演示小位移传感器的装置制作

本文介绍了半导体材料的霍尔效应及磁阻效应,讨论了霍尔磁阻元件的特性,提出位移传感器的工作原理、结构设计,并详细说明安装和调试过程.演示装置结构简单、物理概念清晰、易于操作.它将磁场的变化无接触转化为材料的电阻变化,从而把与磁场变化相联的位移形式转化为电信号输出,形成位移传感器.由实验数据和图示曲线表明:测量桥路输出电压随磁钢和霍尔片之间的距离变化而变化;另外,测量桥路的测量灵敏度随工作电流IC增加而提高.通过本装置可以对霍尔磁阻效应、一种小位移测量传感器原理和方法进行演示和探究.在课堂教学、课程设计等场合,直观显示霍尔元件的各种效应和技术应用,有着良好的教学效果.     

永磁流变抛光纳米精度非球面技术研究

利用永磁流变抛光技术制造高精度光学元件是一项极具前景的超精密制造技术。对一台五轴联动磁流变数控抛光系统的结构特点、功能特色及关键部件的设计进行了阐述。在此基础上,结合装置开展基础试验,对磁流变抛光过程中的主要控制参量如抛光轮下压量、抛光轮速度等对材料去除特性的影响进行了研究。开展了磁流变抛光对提高工件(K9玻璃)表面粗糙度效果的抛光试验,结果证明该套系统具有良好的磁流变抛光特性,抛光23min后工件表面粗糙度降低到0 6739nm。     

基于分布链修正的磁流变弹性体的物理模型

在考虑磁流变弹性体中链的方向分布的基础上,对磁流变弹性体的偶极子模型作出了修正.用局部场的方法计算了链的势能,引入了分布函数来描述链的分布,并分析了与磁场方向不一致的斜链的磁流变效应,进而通过积分叠加求得含有分布链的磁流变弹性体的磁流变效应.在磁流变弹性体的理论模型中,引入了制备磁场和基体性质等影响因素.     

低温金属抗磁演示实验

基于电磁感应定律,设计了金属跳环抗磁演示实验装置,实验可演示铜、铝、不锈钢、塑料等材料的圆环在变化螺线管磁场中因电磁感应电流而上跳的实验现象,且结合液氮低温环境演示低温下金属环的环跳,可比对两种条件下的环跳高度,拓展了电磁感应实验内容,现象直观、明显。     

磁流变液组分选择原则及其机理探讨

从关流变液的流变机理及其性能指标出发,探讨了磁流变液组分母液、磁性颗粒、表面活性剂的选择原则及其对磁流变液性能的影响,及磁流变液的分散工艺;并在此基础上,研制成功了一种性能优良的磁流变液,其沉降稳定性较好,长时间（一个月左右）存放基本不沉降。     

Damping of Magnetorheological Elastomers

利用改装后的力磁耦合动态测试系统实验研究了磁流变弹性体在磁场下的阻尼性能. 实验得出了外加磁场的磁感应强度、基体的本征阻尼、铁粉含量、动态应变以及激励频率对磁流变弹性体阻尼的影响规律. 发现了磁流变弹性体的阻尼在很大程度上是由基体和颗粒之间的界面滑移所决定的. 而且该界面滑移不同于一般复合材料,它会受到外加磁场的影响..