两种磁流变液测试系统的比较研究

本文首先简单介绍了自行设计加工的两套磁流变液屈服应力的测试系统,然后利用此实验设备对美国某公司生产的商用磁流变液进行了测量,并将结果与德国生产的型号为 Ｍ Ｒ１００４５０ 的 Ｍ Ｒ Ｆ测试系统对此磁流变液的测试结果进行了比较,通过比较结果肯定了自行设计的碟片旋转式磁流变液测试系统的测量准确性和可靠性,并且发现了管道流测试方法的固有局限性。     

一种平板式磁流变体静态屈服应力测试方法

针对目前国内外磁流变体（MR流体）屈服应力测试设备较为缺乏这种状况,本文设计加工了一套平板式磁流变体静态屈服应力测试设备,并用该设备对本文实验制作的两种MR流体进行了屈服应力测试,同时探讨了磁感应强度、分散相体积浓度、分散相粒度对这两种MR流体静态屈服应力的影响。     

分析磁流变流体屈服应力微观力学模型

剪切屈服应力是磁流变流体固化强度的重要指标之一,具有重要的工程意义。基于磁性物理学理论,从磁流变流体在磁场作用下铁磁性固体颗粒极化成链的微观结构出发,探讨磁流变流体中固体颗粒间的相互作用机理,分析研究颗粒间的相互作用力,建立了一种微观力学模型,可用于分析磁流变流体在外加磁场作用下屈服应力及其影响因素的作用效果,揭示磁流变效应的微结构机理,为磁流变流体的性能优化、工程开发及应用磁流变流体提供理论依据。     

永磁激励下磁流变安全联轴器物理场数值仿真计算与分析

设计了一种新型磁流变安全联轴器,该联轴器以磁流变胶作为传力介质,以Halbach永磁排列作为磁场激励源。在COMSOL Multiphysics环境下建立了三维有限元分析模型;利用Bingham磁致本构模型对自行研制的磁流变胶的剪切屈服应力和粘度进行最小二乘5次多项式拟合,得到了剪切屈服应力和粘度随磁通密度的变化曲线参数;并将磁流变胶的拟合参数及其磁化特性嵌入COMSOLMultiphysics有限元计算环境中,最终得到磁流变胶所在区域的磁通密度云分布以及两个指定位置的剪切屈服应力和粘度在极坐标下的周向分布。研究结果表明:安全联轴器里层区域的磁通密度分布明显具有Halbach排列特点和明显的区域分布特性;磁通密度、剪切屈服应力、粘度在两个指定位置的周向分布具有明显的对称性;可以通过去掉外层磁流变胶所在区域来达到结构的小型化和轻量化,也能够保证联轴器的传递扭矩不发生较大幅度的降低。本研究能够在联轴器的设计阶段提供一定的指导。     

羰基铁磁流变液的摩擦性能研究

采用四球摩擦磨损试验机,测定了羰基铁磁流变液及其基础油的摩擦系数,磨斑直径,记录了摩擦系数随时间的变化曲线,考察了磁流变液中基础油类型和添加剂对其摩擦性能的影响,用扫描电子显微镜观察了钢球磨痕表面形貌,分析了摩擦磨损机理.结果表明:与基础油相比,同等试验条件下磁流变液的摩擦系数、磨斑直径增大 1～2 倍.基础油类型、触变剂以及抗磨减摩添加剂对磁流变液摩擦学性能影响显著,选取合适的种类可在一定程度内改善其摩擦性能.磁流变液的摩擦以微观切削为主,主要由磁性颗粒产生,随着载荷的增大,摩擦加剧,摩擦磨损机理也由微观切削向微切削与黏着磨损相结合过渡.     

电流变液研究进展及最新动态——第5届国际电流变液,磁悬浮体及相关技…

通过评介第５届国际电流变液、磁悬浮体以及相关技术研讨会，指出电流变液和磁流变液的应用研究有重要进展，磁流变液的剪切应力比电流变液大一个数量级，近来又受到重视，有机理研究中，要注意电流变液的表面效应，损耗对电流变效应的影响，本文还归纳了一些电流为液材料设计的思路。     

体积分数对基于沸石和硅油的悬浮液的电流变性能的影响

用 HAAKE RV2 0型流变仪 ,在不同外加电场强度和不同颗粒体积分数下测试了基于沸石和硅油的电流变液的剪切应力变化 .结果表明 :随着外加电场强度升高 ,电流变液的零电场粘度急剧增加 ,电流变液的剪切屈服应力增加 ;随着电流变液中沸石颗粒体积分数升高 ,电流变液的剪切屈服强度急剧上升 .这种变化可以用颗粒间作用力与颗粒间距的关系、单位面积的颗粒链数目变化以及多体作用对电流变液性能的影响来解释     

磁流变液体的流变力学特性试验和建模

从唯象角度讨论磁流变液体的流变力学特性。基于对磁流变液体的试验 ,讨论了磁感强度、温度和剪切应变速率等对磁流变液剪切应力的影响 ;建立了描述磁流变液剪切应力的 Bingham模型、广义 Bingham模型和非线性模型。     

端部控制磁流变液阻尼器实验研究

以提高磁流变液阻尼器控制性能为目的,分析了活塞式磁流变液阻尼器结构特点,并提出了端部阻尼器结构;通过实验研究明确了磁流变液流经圆形截面和矩形截面的力学特性,总结了磁流变液流经不同类型和尺寸的小孔的粘性阻尼力特性和磁场作用时的磁场效应,并得出了提高端部阻尼器控制性能的方法和措施。设计出控制性能较好的矩形截面孔的端部控制磁流变液阻尼器。给出阻尼器最大阻尼力和可控比与线圈磁场强度关系。     

电流变液研究进展及最新动态──第5届国际电流变液、磁悬浮体 及相关技术研讨会评介

通过评介第５届国际电流变液、磁悬浮体以及相关技术研讨会，指出电流变液和磁流变液的应用研究有重要进展；磁流变液的剪切应力比电流变液大一个数量级，近来又受到重视；在机理研究中，要注意电流变液的表面效应、损耗对电流变效应的影响．本文还归纳了一些电流变液材料设计的思路．     

磁场下2种羰基铁磁流变液的摩擦磨损特性

本文采用改进后的四球摩擦磨损试验机,考察了羰基铁磁流变液在外加磁场条件下的摩擦磨损行为,并比较了有场和无场条件下磁流变液的摩擦系数变化情况。结果表明：外加磁场能使磁流变液的摩擦系数显著增大,且磁流变液的摩擦系数随磁场强度的增加呈现出增大的趋势;钢球磨斑形貌由圆形或椭圆形变为近似矩形,磨痕变浅;无场条件下,系统的摩擦磨损形式是钢球、磁性颗粒、钢球之间的三体磨损;外加磁场时,磁流变液的摩擦磨损形式发生改变。     

Herschel-Bulkley模型下磁流变减振器旁路泊肃叶流动分析

制备了羰基铁粉(CIP)的质量分数为70%的硅树脂基磁流变胶。用安东帕MCR-301型流变仪对其流变特性进行了测量,并对测试结果进行了Herschel-Bulkley本构模型参数识别。最后对MRG-70在该模型下磁流变减振器旁路中的泊肃叶(Poiseuille)流动展开了分析。试验及分析结果表明,在外加磁场下,Herschel-Bulkley本构模型中非牛顿指数n1。剪切应力随半径的增大而线性增大;当τ_rτ_y形成剪切流,反之则为柱塞流动。在剪切流动区域内,流速随半径增大而非线性降低,剪切速率随半径增大而非线性增大。磁感应强度越大,柱塞流区域越大,柱塞流区域内剪切速率恒为0。体积流量随磁感应强度增强而非线性减小。在0mT～500mT之间体积流量随磁感应强度变化剧烈,进一步增加磁感应强度则变化缓慢。     

履带车辆磁流变减振器响应时间研究

磁流变减振器是应用磁流变液在强磁场下的快速可逆变特性而制造的一种新型振动控制装置,是履带车辆主动悬挂系统的核心部分。本文从理论上分析磁流变减振器响应时间的组成,在磁流变液的Bingham模型和流体力学的基础上,分析了流体流变响应时间的影响因素,提出了近似算法,并在磁流变减振器的实验基础上,作出阻尼力与位移的曲线图,求出阻尼力突变并达到稳定的响应时间。     

内通道式磁流变阻尼器研究

设计制作了一种新型的内通道式磁流变液阻尼器,该阻尼器的流场通道位于线圈内部,磁流变效应发生在两层固定的平板区域之间,并能保持磁流变液的流向与磁感应方向垂直,即保证磁流变液的大面积成链,产生大的可控阻尼力,又具备失效安全性;根据宾汉模型,建立了阻尼器的准静态力学模型;最后对研制的阻尼器进行动力学实验研究,并与理论结果进行比较,二者吻合较好。     

磁流变液的纤维束模型和实验

本文提出了磁流变液的“纤维束”模型。据此,在饱和磁化区,磁流变液与磁铁极面间的正压力应该随外场线性增大,这种线性关系与实测结果相符合。     

电磁流变效应微磨头抛光加工电磁协同作用机理

将磨料混入以Fe3O4为分散粒子的电磁流变液作为抛光液,在电磁场耦合作用下形成电磁流变效应微磨头对玻璃材料进行抛光加工试验,通过考察不同电磁场耦合条件下玻璃材料的去除量,揭示了电磁流变效应微磨头抛光规律,建立了分散粒子的力学模型,深入研究了电磁流变效应微磨头抛光的电磁协同作用机理.结果表明:励磁电压为5V、电场电压3kV时,电磁流变效应微磨头材料去除量达到电流变效应微磨头的1.74倍和磁流变效应微磨头的5.71倍,产生了显著的电磁流变协同效应;电磁流变液分散粒子所受的电场力、磁场力和洛伦兹力产生的自旋力偶的综合作用决定了电磁流变效应微磨头链串的稳定性及其加工性能,在适当的电场和磁场耦合状态下能获得良好的电磁流变协同效应.     

磁场作用下磁流变液结构演化的实验研究

本文显微观察了工程应用中使用的高体积比磁流变液在磁场作用下的结构演化过程,实验结果指出：工程应用中高体积比浓度的磁流变液在磁场作用下将形成一种复杂的三维结构斧磁颗粒与母液油将一起形成空间结构,在形成的类固体物质内部将含有大量的裂纹等缺陷,在磁场的作用下内部的缺陷将扩展,这对磁流变液机理研究和建模提供了重要的实验依据。     

图解法测定压力容器残余应力的研究

电测法测定压力容器的残余应力,关键取决于屈服应力的确定。本文基于平面应力屈服条件,通过薄壁筒压力容器非膜应力部位的组合应力轨迹,用图解的方法研讨了测点的屈服应力。结果发现,残余应力和弯曲应力均可改变薄膜应力轨迹,以致组合应力部位的屈服应力不同于薄膜应力部位,但是,拉应力区域,第一主应力方向的Tresca屈服应力均为sσ。根据应力轨迹与屈服轨迹之交点的应力符合屈服条件的原理,通过分解薄壁筒焊缝的电测应力曲线,探讨了测点第二主应力方向的Tresca屈服应力以及用Mises屈服轨迹得到残余应力的方法。探究结果表明,压力容器的残余拉应力可以通过电测应力用图解方法得以测定,并且其测试精度可满足工程要求。基于平面应力屈服条件,研讨了压力容器非膜应力部位的组合应力轨迹,并根据应力轨迹与屈服轨迹之交点的应力符合屈服条件的原理,用薄壁筒的电测应力曲线,探究了图解法测定压力容器残余应力的可行性。结果表明,图解法可用于压力容器残余拉应力的测定,并且其测试精度可满足工程要求。     

基于磁流变液相变技术的柔性夹具

分析了现有柔性夹具的特点，并设计了一种利用磁流变液相变特性的柔性夹具．通过实验和理论分析，得到了关于MRF挤压—增强效应的一些结论．     

NEURAL NETWORK MODEL OF MAGNETORHEOLOGICAL DAMPER FOR VIBRATION ISOLATION PLATFORM OF WHOLE-SPACECRAFT

为改善星箭界面振动环境,设计六杆隔振平台,采用磁流变阻尼器作为半主动控制元件,替代原有锥壳过渡支架.对整星隔振平台用磁流变阻尼器进行性能测试,得到反映磁流变阻尼器阻尼特性的实验数据.建立具有两个隐含层的反向传播神经网络对阻尼器进行建模,用于预测磁流变阻尼器阻尼特性以及控制系统设计.提出一种串行算法优化网络结构、权值和阈值,保证网络具有较好的泛化能力和稳定性.仿真结果表明,与参数化模型相比,提出的神经网络模型具有较小的训练误差和较强的泛化能力,能够很好地预测阻尼器的阻尼特性.