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。     

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。     

磁流变液屈服应力的管道流测试方法研究

设计加工了一套磁流变液测试设备，并对由不同组分的铁粉／硅油组成的磁流变液进行了一系列的实验测试，结果表明：用钴纳米粒子修饰铁粉可以提高此种磁流变液的屈服应力，而用醋酸处理铁粉会严重减弱其屈服应力。     

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。     

磁流变弹性体剪切性能的动态实验研究

简述了一种磁流变弹性体(MRE)剪切性能的动态测试装置,其主要结构是由一块磁流变弹性体和一个质量块组成的单自由度振动系统。在磁场作用下,磁流变弹性体的力学性能发生相应的改变。通过该装置测出有场下的MRE受剪切激励后的自由衰减特性,并建立理论模型,从而间接得到剪切模量G(BMRE)和材料损耗因子βm(BMRE)。这样的处理方法使得实验条件得到简化且不依赖于初始激励状态。所得到的剪切模量的变化性能与文献中报道的一致(在没有达到磁饱和的条件下,剪切模量随外加磁场的变化而改变),但剪切模量的改变量是零场下剪切模量的60%,磁控性能也有所提高,并得到了材料损耗因子。     

磁流变阀控制行波壁的实验研究

对于在流体中运行的航行器,为了降低能量消耗和提高运行速度,减少流体的阻力至关重要。由于理论上可以将阻力降为零,行波壁减阻受到了广泛关注。但是目前所有的行波壁都是使用复杂的机械装置实现,因为这些机构体积大,耗能多而且不能适应不同的航行器的外形表面,所以难以应用于实际的航行器。本文中设计并制造了使用磁流变阀控制的二维行波壁,并且将样机在水槽中进行了实验研究。发现当C/U为0.309时,在波谷处可以形成稳定的涡。这种系统结构简单并可以布置在任意形状的表面上。该研究为行波壁在实际航行器上的应用提供了可行性。     

磁流变液在悬臂夹层梁振动抑制中的实验研究

磁流变液是智能材料系统中重要的作动器材料之一,在外加磁场作用下,其物理性能粘度、剪切模量会发生较大变化。本文实验研究了磁流变液夹层梁振动抑制效果。实验梁由MRF层和上下弹性层组成,悬臂支承,表面单点激励。通过改变外加磁场,梁的刚度、阻尼随之改变。利用这些变化可以调节梁的振动特性,如固有频率、振幅、损耗因子等。实验激励力频率为0~300Hz,外加磁场为0、8001、500 Oersted。实验结果表明:随着外加磁场强度的增加,梁的固有频率和损耗因子均显著增加,振动响应明显减小。     

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。     

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.     

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。     

磁流体液体动密封结构的优化设计

以密封40^#透平油为例，针对外加磁场对磁流体和被密封液体界面稳定性的影响，改进了磁流体液体密封结构设计，并通过试验优化了密封结构中高导磁套和非导磁垫圈的设计参数．基于优化设计参数的密封结构的透平油密封试验结果表明，采用优化设计的密封结构，可显著延长磁流体液体密封的寿命．     

Rayleigh–Taylor Instability of Rotating Oldroydian Viscoelastic Fluids in Porous Medium in Presence of a Variable Magnetic Field

The instability of the plane interface between two oldroydian viscoelastic superposed fluids in the presence of uniform rotation and variable magnetic field in porous medium is considered. For potentially stable configuration, the system is found to be stable for disturbances of all wave numbers. The magnetic field succeeds in stabilizing certain wave-number range, which were unstable in the absence of magnetic field and rotation for the potentially unstable configuration. Sub cases of magnetic free and rotation free configurations are also considered, separately.     

壁面加热湍流相干结构的实验研究

用热线风速仪测量了风洞中壁面加热平板湍流边界层不同法向位置的流向脉动速度,用条件采样方法中的m-u-level法和VITA法研究了壁面加热对壁湍流相干结构猝发条件平均波形的影响,发现壁面另热能够提高猝发强度,缩短喷射时间,使一次猝发中出现多次喷射事件的现象明显增多,增强猝发的间歇性。     

汽车自动传动液减摩性能研究

采用改进的Falex-Ⅰ型摩擦磨损试验机考察了几种添加剂对汽车传动液的减摩特性影响．结果表明：2．6-二叔丁基对甲酚对汽车自动传动液的减摩性能影响较小，防锈剂、极压抗磨剂、分散剂、抗腐剂及摩擦改进剂等添加剂对油品的减摩性能影响较大；某些摩擦改进剂可以改善汽车自动传动液的摩擦稳定性；汽车自动传动液的减摩特性主要取决于添加剂的平衡关系及添加剂在金属表面的作用．     

Magnetic Field Influence on the Gas Detonation Induced by Spark Discharge

The present paper describes the influence of magnetic field on the spark discharge utilized for initialization of detonation. The method of schlieren time-based scanning shows the increase of shock wave velocity in the case when magnetic field was applied to the area of electrical discharge in the air. The critical energy values are obtained for a direct initialization of detonation in hydrogen–air and hexane–air mixtures. Magnetic field has a significant influence on the deflagration–combustion transition in both mixtures at the critical energy values. Pressure and velocity of the shock front were measured by ICP pressure transducers, flame front was recorded by photo-diodes. Two cases were studied experimentally: external magnetic field is produced by inductance coils connected to capacitor; own magnetic field is induced directly by discharge current in the cables positioned in special way.     

Effect of High-Frequency Vibration on Convection in Miscible Fluids

The effect of high-frequency vibrations of the field of external mass forces on convection in miscible fluids is considered for a system of convection equations obtained by an averaging technique. The structures of flows formed under initial conditions corresponding to physical experiments in microgravity are examined. __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika, Vol. 47, No. 2, pp. 49–59, March–April, 2006.     

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。     

智能结构中光纤智能夹层力学特性的实验研究

根据光纤自诊断系统模块化、集成化要求,制作出光纤智能夹层,它可以铺设于复合材料结构表面或埋入复合材料结构内部。对智能夹层试件的轴向拉伸试验和层间拉伸试验表明,光纤智能夹层的埋入对复合材料结构的强度性能无显著影响,可以埋入复合材料结构内部并实施健康监测。试验还表明,在一定应变范围内,单膜交错光纤中光强—应变之间具有良好的线性关系,可以在埋入复合材料之前进行标定。