磁流变技术在触觉反馈系统中的应用

介绍了磁流变技术在触觉反馈系统中的应用。分析了基于磁流变液的触觉反馈系统的基本工作原理,讨论了被动触觉力反馈装置和被动触觉反馈、主动控制系统的工作方式,为增强人机系统控制能力提出了一个可行的方向。     

基于Matlab/Simulink的车用磁流变液制动器设计与仿真

设计了一种汽车轮内叶轮式磁流变液制动器,根据磁流变液在强磁场下的流变特性,推导出该制动器的制动力矩计算方法,并在Matlab/Simulink环境下建立仿真模型,分析了制动器结构参数对制动力矩的影响。所设计的汽车磁流变液制动器能够满足一般小型汽车的制动力矩需求。     

磁流变液稳定性研究

磁流变液的沉淀问题一直是影响磁流变液应用的一个关键问题,其稳定性影响磁流变液应用器件的正常工作。本文讨论了在外磁场作用下、重力场作用下以及悬浮颗粒相互作用引起的磁流变液的沉降聚集问题,分析了各种抗沉淀措施,对磁流变液的制备有现实的参考意义。     

磁流变液减压阀的设计与分析

作为一种智能材料，磁流变液的应用正被广泛进行研究，在液压传动领域的应用是其很重要的一个方面。文章将磁流变液用于减压阀的设计，给出了磁流变液减压阀的数学模型，并对新型减压阀进行了仿真研究。     

基于磁流变液的蠕动驱动方式研究

提出了一种利用磁流变液这一新兴智能材料来实现微机器人的蠕动驱动方式。文章分析了其运动规律及控制电压的时序,并通过ADAMS仿真验证了其可行性,为后续的研究提供了依据。     

磁流变液制动器的研究及其应用

现今人类生态环境的日益恶化迫使世界各国不得不关注摩擦材料对环境的负面影响,磁流变液智能材料的出现,为解决制动摩擦材料环境问题与开发新型制动器提供了新思路。文中综述了磁流变液及磁流变液制动器的研究现状,并指出磁流变制动器作为一种新型、环保、节能的制动器将有很大的市场潜力,其较之传统液压式制动器优势明显,但要在乘用车上大规模使用,还需要进行更全面更深入的研究,以进一步提高磁流变液制动器的制动力矩,使其满足乘用车制动力矩要求。认为可将液压式制动器与磁流变液制动器结合起来,研发出具有我国自主知识产权的一种新型的制动器,推动承用车制动器的更新换代。     

磁流变液软启动装置设计研究

介绍了盘式结构磁流变液软启动装置的工作原理及设计方法。利用磁流变液Bingham模型和曲线拟合,对磁流变液的磁学特性进行了研究,推导出其力矩传递的计算公式,为磁流变液软启动装置的设计与研究提供了参考和依据。     

基于微孔金属材料的磁流变液阻尼特性研究

针对存于规则微孔板的磁流变液(MRF)在磁场作用下产生正应力的现象进行了实验研究,实验结果表明:以微孔金属铝板为载体储存的磁流变液在磁场作用下能从微孔中溢出并能在两平行板产生正应力从而实现阻尼功能,本文研究了产生正应力的大小与磁场强度、剪应变及工作间隙关系。     

磁流变液的流变性试验研究

磁流变液是一种新兴的智能材料,以其优良的物理特性、力学特性和可控性,广泛应用于工程领域。文中采用试验的方法对不同的磁场强度、不同的剪切速率以及不同的铁粉质量分数的百分比下的流变性进行研究,得到了磁流变液材料的性能随磁场强度、剪切速率、铁粉质量分数的百分比等变化的规律,为磁流变材料的开发研究和工程应用提供了基本依据。     

磁流变液静压轴承设计与仿真

为了提高静压轴承的承载能力和回转精度,提出一种基于磁流变液（Magnetorheological Fluid,MRF）润滑的静压轴承。对磁流变液静压轴承进行结构设计,并对其承载力和油膜刚度进行了计算;通过Maxwell仿真分析不同轴承材料、不同电流对静压轴承性能的影响规律;采用CFX流体仿真分析不同间隙对静压轴承承载力的影响。通过仿真分析,选择磁感应强度最大的铸铁作为轴承材料,以适应更大的负载变化,选择半径间隙为20 μm以增大承载能力。通过ANSYS流固耦合仿真,验证设计的磁流变液静压轴承的优越性,相比普通静压轴承其承载力提高了11.6%,回转精度提高了17.4%。     

磁流变抛光液流变性测试研究

磁流变抛光液在磁流变抛光中起着极其重要的作用,其性能的好坏尤其是其流变性能的好坏直接影响到磁流变抛光的成败。因此在磁流变抛光液配制的过程中需要对磁流变抛光液的流变性进行定量的测试来指导选择其组成成分和确定各成分的比例。本文根据磁流变抛光液在磁场中的流变效应设计制造了一台磁流变仪并详细分析了各部分结构和测试原理,并在此基础上用该装置对自行研制的水基磁流变抛光液试样进行了一系列的实验测量。通过对实验数据的分析,验证了该系统的可靠性并得到了一些配制磁流变抛光液的规律。     

基于磁流变原理的变刚度驱动方法研究

针对机器人关节变刚度驱动的功能需求,提出了一种基于磁流变原理的变刚度驱动方法,该方法利用旋转式磁流变阻尼器力矩可控且响应速度快的特点,结合伺服电机与旋转式磁流变阻尼器,构成变刚度驱动器.基于变刚度驱动器构型,分析了变刚度驱动原理.完成了用于变刚度驱动器的旋转式磁流变阻尼器的设计,获取了阻尼器的力矩值与磁动势值.基于变刚...     

MEMS magnetometer based on magnetorheological elastomer

To develop a simple and low-cost MEMS magnetometer, a novel sensor based on the magnetostrictive effect of magnetorheological elastomer is proposed. The micromechanical sensor consists of a silicon sensitivity diaphragm embedded with a piezoresistive Wheatstone bridge, and a magnetorheological elastomer layer attached on the sensitivity diaphragm. The interaction between the magnetic field and the elastomer generates a deflection of the sensitivity diaphragm, which changes the piezoresistance and unbalances a Wheatstone bridge. The experimental results show that the sensor has good linearity in the magnetic field range of 0-120 kA/m and the saturation magnetic field is ∼150 kA/m. This simple, low-cost, low-power sensor is easily integrated with electronic circuits using the MEMS processes.     

Analysis of magnetorheological fluid behavior in chemo-mechanical magnetorheological finishing (CMMRF) process

Advanced nanofinishing is an important process in manufacturing technologies due to its direct influence on optical quality, bearing performance, corrosion resistivity, bio-medical compatibility and micro-fluidics attributes. Chemo-mechanical magnetorheological finishing (CMMRF) process, one of the advanced nanofinishing process, was developed by combining essential aspects of chemo-mechanical polishing (CMP) process and magnetorheological finishing (MRF) process for surface finishing of engineering materials. The CMMRF process was experimentally analyzed on silicon and copper alloy to generate surface roughness of the order of few angstroms and few nanometers respectively. However, the process needs theoretical exploration towards better understanding, process optimization and result prediction. Hence, an attempt has been made for theoretical study of CMMRF process to analyze the effects of MR fluid under various process parameters. The present theoretical work is split as per following two sub-activities to simplify intricacy of the work.1) FEA-CFD simulation to analyze magnetism, polishing pad formation and polishing pressure during the CMMRF process. The simulation results are used to conduct experiments on aluminium alloy.2) A mathematical model has been developed to predict material removal as well as surface roughness during the CMMRF process. Model validation is conducted by comparing finite element simulation results with the experiments on aluminium alloy.The theoretical results show good agreement with the experimental data and the same has been discussed in this paper.     

基于磁流变抛光技术的实验装置研究

在介绍了磁流变抛光的基本原理的基础上,对磁流变抛光的实验装置进行了分类设计,从工件与抛光盘的相对位置和磁流变液的注入形式考虑,分别通过平置式、倒置式和正置式,使抛光装置与不同机床进行整合,实现了模块化设计理念.同时对不同的整合方案进行了比较,得出合理的设计方案.     

用磁流变液实现软启动

提出把磁流变液作为电动机软启动装置的工作介质，介绍了磁流变液的特性，利用磁流变液屈服应力的Bingham塑性模型，分析了用磁流变液实现电动机软启动的原理，推导了磁流变液软启动器传递力矩的计算公式。     

Rheological characterization of magnetorheological polishing fluid for MRAFF

The finishing action in magnetorheological abrasive flow finishing (MRAFF) process relies mainly on bonding strength around abrasive particles in magnetorheological polishing (MRP) fluid due to cross-linked columnar structure of carbonyl iron particles. The fluid flow behaviour of MRP fluid exhibits a transition from weak Bingham liquid-like structure to a strong gel-like structure on the application of magnetic field. Depending on the size and volume concentration of abrasives and carbonyl iron particles (CIPs) in the base medium, the rheological properties hence, bonding strength gained by abrasives through surrounding CIP chains varies. To study the effect of particle size on rheological properties of MRP fluid, a hydraulically driven specially designed capillary magnetorheometer was fabricated. The rheological properties of MRP fluids in the homogeneous magnetic field perpendicular to the shear flow direction are evaluated. The three constitutive models, viz. Bingham plastic, Herschel–Bulkley and Casson’s fluid, are used to characterise the rheological behaviour of MRP fluid by fitting the rheological data obtained from capillary magnetorheometer and evaluating respective constants in their constitutive equations.     

基于挤压模式下磁流变液力学行为的实验研究

对磁流变液在不同直流电流作用下的准静态挤压过程进行了实验研究.建立了用于测试磁流变液挤压模式下力学特性的实验装置,并通过ANSYS/Multiphysics对此实验装置磁路的磁感应强度分布进行了仿真分析.测试了压应力和压缩弹性模量各自随压应变的变化曲线.实验结果表明:压应力与压应变、外加电流大小和磁流变液本身的性能都有密切的关系.压应力与压应变、压缩弹性模量与压应变的曲线可以划分为3个不同的区域.在第1区域压应变小于0.025时,压应力和压缩弹性模量随压应变的增加而迅速增加;在第2区域压应力与压应变的曲线斜率近乎为零,而压缩弹性模量却随压应变的增大而下降,在压应变约为0.15时降到最低.随后在压应变大于0.15时压应力和压缩弹性模量与压应变显示为指数关系.     

轴向绕组磁路结构磁流变液阻尼器设计

给出轴向绕组磁路结构磁流变阻尼器的设计方法,通过判定线圈横截面积与线圈槽横截面积相等,将阻尼器结构设计与磁路设计联系起来,设计出结构合理紧凑的阻尼器。然后采用ANSYS软件对磁路结构进行电磁场有限元分析,分析表明阻尼器结构设计满足要求,轴向绕组磁路结构改善了阻尼间隙通道磁场分布。     

基于ANSYS的磁流变阀磁场分析

阐述了磁流变流体的磁流变特性及其Bingham模型,依据磁流变流体在磁场作用下的可逆、可控特性设计了磁流变阀。采用ANSYS有限元分析软件对设计的磁流变阀3种结构模型进行了磁场分析。研究磁流变阀的结构与磁流变流体的磁感应强度和磁流变阀性能的关系。分析结果表明:根据磁力线分布和磁感应强度大小合理设计磁流变阀结构,可使磁流变流体在相同外加电流条件下获得更高磁感应强度,提高磁流变阀的性能。