基于规则微孔板的磁流变液阻尼特性分析

对基于规则微孔金属板的磁流变液的法向力的产生和阻尼特性的形成机理进行了研究,在可控外磁场作用下,储于金属板微孔中的磁流变液可以升高并析出,在其对面的剪切盘上产生法向力。当剪切盘旋转时,该磁流变液产生阻尼应力,通过实验验证了这一现象和特性。重点研究了影响法向力的主要因素和剪切应变对法向力的影响,并进行了实验验证和理论分析。     

两圆盘间磁流变液剪切传动特性分析

基于Herschel-Bulkley模型描述了磁流变液在外加磁场作用下的流变特性。基于动量方程,分析了磁流变液在两圆盘间的剪切流动,得到了磁流变液在两圆盘间的传递转矩方程,为圆盘式磁流变剪切传动设计提供了理论依据。建立了两圆盘间磁流变液剪切传动特性实验方法,对两圆盘间的磁流变液传动性能进行了实验分析。研究结果表明,温度对磁流变液无磁场作用时的传递转矩有较大影响,通过外加磁场可以实现对磁流变液传递转矩的连续控制,磁流变液传动的传递转矩随外加磁场的增加而增大。     

一种磁流变流体链化模型的研究

研究了磁流变液中颗粒的相互作用,分析了磁流变流体产生链状结构的原因,并推导出磁流变液体在外磁场作用下屈服应力公式。结果表明,当总的相互作用能为正时,颗粒间相互排斥,磁流变液分散稳定;当总的相互作用能为负时,颗粒间相互吸引,磁流变液快速聚团。在外磁场作用下,磁流变液体将发生磁团聚,该团聚为链状絮凝体,这是磁流变流体产生链状结构的主要原因。在外磁场作用下,磁流变液中磁性颗粒链状絮凝体的强度决定了磁流变液的动屈服应力,据此推导出的磁流变液动屈服应力的计算公式与现有的实验和研究结果吻合。     

磁流变液特性及其装置在工程领域中的应用

磁流变液是一种在外加磁场作用下流变特性发生急剧变化的新型智能材料。介绍磁流变液的主要特性及其工作模式、近年来磁流变液装置在工程领域尤其在机械工程中的应用,以及国内外磁流变液的发展现状。     

一种双线圈磁流变阀的设计与性能分析

阐述了磁流变液的流变特性,在此基础上设计了一种双线圈磁流变阀,分析了其工作原理,并通过数学建模,对其进行了仿真分析和性能研究。研究结果表明,磁流变阀中间工作间隙的磁通密度数值整体上大于端面工作间隙,磁流变阀的压降主要由磁流变液在磁场作用下产生的抗剪切屈服应力决定,双线圈磁流变阀阻尼性能明显优于单线圈磁流变阀。     

磁流变液矩形夹层板的动力特性分析

作为一种新型智能材料,磁流变液的应用研究近年来倍受重视。从磁流变液的特性出发,对含磁流变液矩形夹层板结构的动力特性进行了研究。在经典的夹层板理论基础上,利用能量法建立了含磁流变液矩形夹层板结构的运动微分方程,导出了四边简支条件下的磁流变液矩形夹层板的固有频率和损耗因子的解析表达式。通过算例,分析了不同磁场强度对磁流变液矩形夹层板的固有频率和损耗因子的影响,并与有限元分析计算的结果进行了比较,两者结果吻合较好。分析和计算结果表明:随着外加磁场强度的增加,夹层板的固有频率和损耗因子均增大,说明磁流变液在外加磁场作用下对夹层板有明显的抑振作用。     

界面变形对磁流变传动装置传动性能的影响

为了得到界面变形对磁流变传动装置传动性能的影响规律,总结了变形界面的产生形式,采用数值计算方法,从电磁场和液膜传动能力两方面分析了变形界面的传动性能,并进行了相关实验研究,结果表明:传动圆盘的正常变形量小于100 μm,变形后工作间隙磁场变化量较小,一般小于0.01 T,约占工作间隙磁场的2％;变形对毫米厚度液膜传动性能的影响很小;对于较小变形量,界面变形并不能显著影响磁流变液的传动能力;对于较大变形量,由于磁流变液液膜剪切和挤压效应产生的剪切力作用,磁流变液扭矩传递能力有一定提升,但是这种剪切力不可调节,降低了磁流变传动装置的调节性能.     

磁流变减振器原理

这里分析了一种磁流变减振器的原理,用粘度模型描述了磁流变液随外加磁场变化的流变特性,得到的阻尼力方程为这种减振器的设计提供了理论基础。研究结果表明:随着外加磁场的增加,磁流变液的表观粘度增加,减振器产生的阻尼力增大。     

磁场作用下磁流变液的挤压与拉伸特性

为研究磁流变液在不同磁场作用下的挤压与拉伸力学性能,建立了用于测试磁流变液挤压与拉伸特性的实验装置,并通过ANSYS/Multi曲ysics对此实验装置磁路的磁感应强度分布进行了仿真分析.利用此装置研究了磁流变液在不同外加磁场强度下的挤压和拉伸特性,并建立了拉伸屈服应力与剪切屈服应力之间的关系.挤压实验表明,磁流变液在...     

基于多孔泡沫金属材料的简易磁流变阻尼器可行性研究

针对磁流变液阻尼器价格昂贵及不易密封且易失效的问题,提出以多孔泡沫金属材料为载体,解决上述应用的瓶颈问题的新理念。介绍基于多孔泡沫金属材料的简易磁流变液阻尼器的概念设计,并对其可行性进行初步研究,初步研究结果表明多孔泡沫金属可以储存磁流变液,同时磁流变液在磁场作用下可以从泡沫金属溢出并实现阻尼功能。     

双筒单出杆式磁流变阻尼器力学特性研究

介绍了一种基于流动模式的双筒单出杆式磁流变阻尼器结构和工作原理,推导了其阻尼力公式。对基于上述结构的MRF阻尼器的阻尼力、电流、位移、速度和频率等力学特性进行了试验研究。结果表明流动模式磁流变阻尼器的阻尼力随控制电流的增大呈非线性增加,其耗能减振能力优于传统的被动阻尼器。气囊导致压缩行程终点阻尼力放大,并可以在一定程度上消除复原行程的空程现象。而阻尼器的结构尺寸和所选用的磁流变液一旦确定,其可调倍数只依赖于最优的磁路设计。通过深入分析该型阻尼器的动力特性,为改进研制装甲车辆磁流变减振器奠定了基础。     

改进型的磁流变液剪切应力测试仪

针对圆盘缝隙磁场分布不均匀、磁场强度低和注液不方便等问题,对自行研制的旋转圆盘式磁流变液剪切屈服强度测试仪进行了改进.运用ANSYS磁路仿真软件对剪切圆盘机构的磁路进行了优化设计分析,对产生漏磁的部件和结构进行了改进,使测试圆盘所在区域的磁场强度的均匀性得到了加强;当电流为1.6 A时,圆盘间隙处的平均磁感应强度可达0.9 T;同时该测试仪的测试结果表明,Herschel-Bulkley模型可以较好地拟合MRF屈服后区的非线性特性.     

一种磁流变阻尼器的分数阶微分模型

对磁流变阻尼器系统建立分数阶微分方程表征其非线性特征,将系统输出位移信号拟合磁流变阻尼器系统分数阶微分方程,以4个参数拟合这一黏弹性系统,其拟合精度明显高于整数阶微分方程.实验和分析表明,微分方程的阶数与磁流变阻尼器加载的电流有关,加电流时分数阶项阶数较不加电流时明显升高;加电流后分数阶项的阶数随电流强度的增加而增大;同时电流强度越大,系统惯性力的影响越小,黏、弹性力的影响程度也发生变化,控制电流强度越大,黏性力的影响越占优势;当磁流变液达到磁饱和时,模型不再随电流强度的变化发生改变.系统的黏弹特性和系统模型参数也受磁流变液性能和工作条件的影响.     

圆盘式磁流变传动装置输出转矩的计算

应用有限元数值分析,建立了不同间隙下的有限元分析模型,分析了圆盘式磁流变液传动器件在不同电流下磁感应强度沿半径方向的分布,通过对数据结果进行分析、处理和拟合,确定了磁感应强度和半径之间的关系。并将拟合的表达式带入转矩的计算表达式,最终得出了不同电流下输出转矩和间隙之间的曲线。根据转矩与间隙之间的关系,分析了间隙和电流的变化对磁流变液传动的影响,最后得到了根据电流和间隙计算传动转矩的简单经验关系式,误差分析表明所提出的经验公式对于工程应用具有足够的精度。     

磁流变液屈服应力测试仪磁路设计与仿真

分析了平行圆盘式磁流变液屈服应力测试仪的工作原理,结合磁路欧姆定律和安培环路定理,对一种圆盘式磁流变液屈服应力测试装置的磁路进行计算,确定励磁线圈的相关参数。在此基础上,运用有限元软件Ansys中的磁场分析单元对磁路进行建模和仿真。仿真结果表明,工作区间的磁场为匀强磁场,磁场强度随励磁电流的增大而增大。     

磁场分布不均匀性对磁流变液剪切传力的影响

通过对磁流变液剪切传力机理的研究 ,充分考虑磁场饱和情况以及磁场各要素间的非线性关系 ,分析磁场分布不均匀性导致磁流变液中剪切力分布的变化 ,并对最具代表性的两平板间磁流变液传递剪切力的情况进行有限元分析 ,得出比较符合实际的结果。     

磁流变离合器传递的转矩分析

基于Bingham模型描述磁流变液随外加磁场变化的流变特性,介绍磁流变离合器的原理,分析磁场强度对转矩的 影响,建立转矩的计算公式,为磁流变离合器的设计提供理论依据。     

车辆单筒充气磁流变减振器的阻尼力数学模型及试验仿真

介绍一种车辆单筒充气磁流变减振器的结构和工作原理,其内部的磁流变液材料是一种新型的智能材料,其流变特性可随所加载磁场强度的变化而变化,并且这一过程是可逆的,用磁流变液制成的减振器具有体积小、阻尼力大、动态范围广和频响高等优点。研究利用磁流变液的非牛顿宾汉流体模型和流体运动微分方程,建立反映单筒充气磁流变减振器阻尼力特性的数学模型;对单筒充气磁流变减振器进行台架试验,得到不同电流的减振器示功特性图;通过试验测得磁流变减振器的仿真参数,然后在Matlab软件环境下完成阻尼力数学模型的仿真;试验的示功特性与数学模型仿真进行分析比较,结果表明仿真数据与试验数据较吻合,验证了建立的单筒充气阻尼力数学模型的正确性。     

Analysis and experiment of controllability of magnetorheological fluids based on micro-pipeline

The controllability of the magneto-rheological fluid (MRF) flowing through a micro-pipeline is analyzed. The coupled formulas for MRF are deduced by analyzing the property of the flow field and magnetic field. Then, the relationship between the flow speed of MRF and the special shear stress under the effect of the magnetic field is founded. The model of the MRF and micro-pipeline is established by using multi-physics software of Comsol, the curve of V - A in an ideal condition is attained by modifying parameters, and by adding the boundary condition of the model. This paper provides a theoretical proof of the controllability of MRF flowing through the micro-pipeline and explores MRF’s application on the micro-drive and control field.