用不同载液制备的磁流变液及其性能

分别选择二甲基硅油、矿物油350N和合成基础油PAO10为载液制备磁流变液样品。用扫描电镜观察制备前、后磁性颗粒的微观结构。对三组样品的传动性能(沉降稳定性、零场粘度和剪切屈服应力)进行了测试和讨论。结果表明,磁流变液样品MRF-2、MRF-3的沉降速率均小于20%,励磁电流为2 A时,剪切屈服应力高于27 k Pa,具有较好的综合性能,满足传动用磁流变液的要求。     

磁流变液离合器离心力特性研究

以圆盘式磁流变液离合器为例,介绍了磁流变液离合器的工作原理,用Bingham模型描述了磁流变液随外加磁场变化的流变特性;对离心力进行模型描述,由于离心力的作用引入无量纲的特性参数,分析了特性参数与其它变量间的关系,在此基础上分析了不同变量参数对磁流变液稳定性的影响;建立了磁流变液离合器转矩与体积分数分布曲线斜率关系的数学模型,指出提高输出转矩的方法,为磁流变液离合器的设计提供理论参考.     

非均匀磁场下磁流变液剪切屈服应力的温度特性

利用自行研制的非均匀复合场(温度、磁场)下磁流变液剪切屈服应力实验装置,测试、研究了非均匀磁场、不同剪切速率下磁流变液剪切屈服应力的温度特性。结果表明,磁流变液在17~150℃温度范围内粘度温度性能稳定,剪切屈服应力-温度特性曲线在17℃和150℃时发生突变:在低于17℃时剪切屈服应力随着温度的上升而下降,17~150℃温度范围内剪切屈服应力近似不变,温度超过150℃时,磁流变液的剪切屈服应力随温度的升高而下降。     

磁流变液的可控电气特性研究

为了研究磁流变液的可控电气特性,以微米级羰基铁粉为分散相、油酸为表面活性剂制备了一种磁流变液。将自制磁流变液电阻器置于可控磁场中,研究了磁流变液电阻随磁场及时间的变化。结果表明,当没有外加磁场时,电阻器电阻大于500M?,表现为绝缘体的特性。随外加磁场逐渐变大,电阻值开始迅速减小至200?以下后趋于稳定。随着外磁场的变化,电阻值可实现可控调节。磁流变液的这种高阻态到低阻态的转变类似电路开关的开启与断开状态,为研究磁流变液的可控电气特性提供了依据。     

磁流变液夹层梁振动特性的理论分析与实验研究

应用能量法对含磁流变液(MRF)的简支梁在不同磁场作用下的振动特性进行了理论研究,并用实验验证了理论结果。结果表明,理论分析与实验结果吻合较好。随着磁场强度的增高,结构的固有频率和损耗因子增大,说明磁流变液在外加磁场的作用下对夹层梁有显著的抑振作用。     

球磨时间对磁流变液性能的影响

采用球磨机球磨分散的方法制备磁流变液,着重考察了球磨分散时间对其性能的影响。利用旋转粘度计和自然沉降法对磁流变液的粘度、流变性能和沉降稳定性进行了测试。用扫描电子显微镜观察了磁性颗粒的表面形貌,分析了球磨时间影响磁流变液性能的机理。研究发现,随着球磨时间的延长,磁流变液的粘度表现出先减小后增大的趋势,其沉降稳定性与其粘度呈反比关系,即粘度大的则沉降速率慢,粘度小的则沉降速率快。在有场条件下,磁流变液所获得的剪切应力与其球磨时间有一定的对应关系,球磨时间较短的则获得的剪切应力较大,球磨时间较长的所获得的剪切应力较小。     

非均匀磁场中磁流变液剪切应力实验与分析

为探究磁流变器件失效机理,用两块C型电磁铁耦合建立非均匀磁场。基于提拉法原理设计磁流变液剪切应力测量装置,得到非均匀磁场中剪切应力曲线。对比基于静态匀强磁场的圆筒剪切模型剪切应力理论曲线,发现虽然两者整体趋势一致,但同等磁场强度下两者剪切应力值存在不同程度差异,同时发现电磁铁气隙磁场也存在非均匀性。上述结论说明静态匀强磁场磁流变液剪切特性理论并不能直接应用到非均匀磁场剪切应力计算中,可能的原因包括铁磁颗粒体积分数的分布不均等,需要后续探索。     

圆筒剪切模型中磁流变液的流变特性研究

为了研究磁流变液在圆筒剪切模型中的流变特性,建立了以圆筒剪切模型为基础的实验装置。首先,通过理论分析得到了磁流变液在圆筒剪切模型中的层间传力模型,切应力和剪切速率测量方法。其次,通过ANSYS对圆筒剪切模型中磁流变液的磁场强度进行了仿真模拟,并以实验测量验证,得到了磁场强度分布。最后以理论分析为基础,通过实验测量得到了切应力与剪切速率和磁场强度之间的关系,并得到了拟合公式。实验表明,磁流变液流切应力与磁场强度的比值为0.162k Pa/m T,与剪切度率的比值为0.00026k Pa·s,磁场强度的增强能够较大地提升磁流变液的工作能力。     

磁场作用下磁流变液的流变行为

制备了羰基铁粉为磁性颗粒的水基磁流变液。分别测定了该磁流变液磁场作用下的流变行为及零场流变行为,并采用Bingham模型和Casson模型及剪切稀化关系对获得的流变行为进行了拟合计算,探讨了磁流变液的剪切屈服强度和磁场强度之间的响应关系。研究表明,Bingham模型和Casson模型均可较好地描述磁流变液的流变行为;磁场作用下,磁流变液的剪切应力和表观粘度显著增高,剪切屈服强度从约2Pa增大到约80kPa;剪切率为50s-1时的表观粘度从约64mPa.s增加到约1600Pa.s;该磁流变液的剪切屈服强度与磁场强度之间存在指数关系,其值约为1.7~1.8。     

磁流变液阻尼器的电流驱动器设计与实验测试

针对汽车磁流变液阻尼器的应用环境,结合磁流变液阻尼器的阻抗特性和励磁要求,建立了励磁电流源分析模型,并进行了计算机仿真研究。在选择合理的电路参数的基础上,构建了实际的电路系统,研究了其动态特性,进行了一系列的实验。实验表明,驱动电流源是线性可控的,输出励磁电流在0~4A内连续可调,在单位阶跃输入条件下,研制的电流源上升响应时间和下降响应时间均小于3.0ms。     

磁流变智能材料及其减振器的结构与特性

详细介绍了磁流变液这种智能材料的组成、特性和流变机理.对基于这种智能材料的新型阻尼减振器的结构、原理和动态力学特性作了深入论述,展望了该新型磁性智能材料及其器件的良好应用前景.     

磁流变液沉降稳定性研究现状与趋势

磁流变液的稳定性至关重要.对影响弥散粒子沉降稳定性的因素进行了讨论,指出并评述了表征磁流变液沉降稳定性的方法,综合介绍了提高磁流变液弥散粒子沉降稳定性的措施,包括表面活性剂和稳定剂的引入、纳米级物质的加入,用复合磁性响应粒子、轻质磁性材料作弥散粒子.最后展望了磁流变液的应用前景.     

磁流变流体弥散质的新设计

针对目前研究上比较热门的磁流变流体(MR流体)的弥散质稳定性差的现象提出了用非金属电镀的方法制作磁流变材料分散弥散质粒子的新思路,这种方法可使弥散质的密度与载液密度相匹配,从而达到弥散质均匀分散于载液中的目的.     

表面改性对磁流变液稳定性和磁流变性能的影响

分别以CH-1D超分散剂和油酸为表面改性剂,以羰基铁粉为磁性颗粒,制备了硅油基磁流变液.通过沉降率和磁致剪切应力的测试,比较了磁性颗粒表面改性对磁流变液磁流变性能及沉降稳定性的影响.在磁性颗粒含量及制备工艺相同的情况下,发现以CH-1D超分散剂为表面改性剂制备的磁流变液的磁流变性能和沉降稳定性均明显优于以油酸为表面改性剂的磁流变液.     

气泡雾化高黏度流体的实验研究

该文主要为研究液体性质以及喷嘴结构对气泡喷嘴雾化特性的影响。实验用浆体包括水和6种高黏度流体。采用相位多普勒粒子分析仪对多种流体进行雾化实验研究。对喷嘴几何结构和操作参数对雾化的影响进行了讨论。雾化液滴沿径向的索特平均直径（Sauter mean diameter,SMD）最大值在120μm以内。提高气液比能有效降低雾化液滴SMD。喷嘴出口直径和注气孔直径对水的雾化液滴SMD的影响显著,而改变注气角度和混合室长度对水的雾化液滴SMD影响不大。混合室长度增加后,非牛顿流体的雾化质量有一定下降。黄原胶添加量的提高对雾化液滴SMD有很大影响。在雾化介质为水的情况下,液滴SMD变化范围为60～95μm;雾化高黏度流体时SMD范围为60～120μm。     

磁流变传动装置传递力矩分析与测试

介绍了磁流变传动装置的工作原理及广义双粘度模型.在合理假设的基础上,建立了磁流变传动装置传递力矩的计算模型,并对其结构参数、磁场强度、母液粘度及转速差等影响因素进行了深入分析,得出了传递力矩与磁流变液粘度、磁致屈服应力、转速差的关系曲线,并对三种典型结构传动装置的传递力矩进行了比较分析.最后对自行设计的圆桶式磁流变传动装置的实验模型进行了静力矩实验测试,实验结果表明改变控制电流可以实现传递力矩的智能控制.     

电流变液颗粒间局部电场分析及相互作用力计算

电流变(electrorheo logical,ER)液可用于直接驱动电动机、离合器、无级变速、机械装置的电控等领域,如何准确计算电流变液体成链过程中的颗粒间相互作用成为研究热点。介绍了计算电流变液中多颗粒间局部电场及相互作用力的新模型—偏心电偶极子模型,分析了偏心电偶极子模型的理论基础,研究将其用于计算电流变液体中多颗粒间局部电场及相互作用力的方法。将颗粒间局部电场计算结果与点电偶极子及有限元方法的计算结果进行对比。通过比较可知,偏心电偶极子模型计算结果与有限元计算结果最为接近,优于点电偶极子模型。同时给出用于计算三颗粒间局部电场及相互作用力的公式,并与同等条件下的两颗粒间相互作用力进行对比,结果表明,在一定条件下两颗粒的相互作用力高于三颗粒的相互作用力,这说明颗粒在聚集成链的过程中初期的相互作用力可能要高于后期。     

环保型水基切削液的研究现状及其在烧结钕铁硼磁体后加工中的应用

我国钕铁硼磁体后加工企业在钕铁硼企业中占六成以上.磁体后加工的技术创新和新技术的应用已成为钕铁硼行业新的技术突破口和效益增长点.在烧结钕铁硼磁体后加工中应用环保型水基切削液已成为钕铁硼磁体行业"ISO-14000认证"、美国、欧盟等发达国家的环保指令等要求中的基本要素.在烧结钕铁硼磁体后加工领域开发和推广环保型水基切削液具有广阔的前景,同时也是巨大的挑战.综述了环保型水基切削液的研究进展,并对其在烧结钕铁硼磁体后加工领域的应用中所面临的机遇与挑战作一评述.