磁流变液屈服应力计算模型研究

为了改善磁流变液颗粒链模型的准确性,对比分析了经典偶极子模型、局部场偶极子模型及有限元模型的适用范围,提出了一种新型颗粒链计算模型———分裂偶极子模型,并计算了分裂磁偶极矩,得到颗粒间作用力的误差大小.研究表明:颗粒链在外加磁场作用下,其作用力模型可以用两对经典偶极子模型表示;当外加磁场较小时,分裂偶极子模型中心线磁场误差大于20%,此时模型不再适用;当外加磁场为中强磁场时,分裂偶极子模型适用于任意颗粒间距,且其中心线磁场误差小于15%,颗粒间相互作用力误差小于10%,分裂偶极子模型优于经典偶极子模型和局部场偶极子模型.     

磁流变液传力模型分析

介绍磁流变液传动现象，分析了磁流变液的流变特性和传力特性，建立了磁流变液的动态屈服应力及传力的计算模型。研究结果表明：磁流变液具有较强的传力能力，可作为传力介质用于工程技术领域。     

基于磁流变液的客车缓速器设计

首先,分析传统电涡流缓速器及液力缓速器优缺点,电涡流缓速器工作时没有时间上的滞后性,但工作电流非常大,使蓄电池很快损坏;液力缓速器能以较小的质量提供较高的制动力矩,维修成本低,但液力缓速器结构复杂,加工装配困难,开始工作及断开时有时间滞后性。其次,阐述磁流变液组成及效应,在零磁场下磁流变液中的磁性颗粒杂乱无章随机分布,在施加磁场后颗粒规则排列,沿着磁力线方向显示出成束的链状分布。磁场越强,颗粒的链状排列越明显,磁流变液的剪切屈服强度越强。最后,设计客车磁流变缓速器结构原理图,该磁流变缓速器工作在压缩与剪切相结合的模式下。据估计,该客车磁流变缓速器能够克服电涡流缓速器工作电流大及液力缓速器时间滞后的缺点。     

基于磁流变液的磁流变阀设计与研究

阐述了磁流变液的流变特性,分析了磁流变阀的结构及其性能影响因素.依据磁流变液的流变特性,设计了一种工作间隙中置的磁流变阀,并对其性能特性进行了研究.研究表明:磁流变液、磁场、磁流变阀的材料和结构是磁流变阀性能的主要影响因素.在电流一定的条件下,工作间隙中置的磁流变阀可使其工作间隙内的磁流变液产生较高的屈服应力,可有效提高磁流变阀的性能     

传动装置中磁流变液的稳态流动分析

为了了解磁流变液在传动装置中的流动,基于Bingham模型和流体动量方程,分析稳态下传动装置中磁流变液的流动特性。研究结果表明,在同步工况下,传动装置流场中磁流变液未屈服,各点角速度相同;在滑差工况下,随外加磁场的增大和滑差转速的减小,磁流变液逐渐从完全屈服向部分屈服转变;磁流变液完全屈服时,磁流变液角速度随半径呈非线性增加,工作间隙中磁场越强,流场的非线性分布越明显;磁流变液部分屈服时屈服区域随外加磁场的增大而减小,随滑差转速的增大而增大,未屈服区与主动转子相连;稳态下磁流变传动装置传递的转矩随外加磁场的增加而近似呈线性增大,但在相同外加磁场下,传递转矩基本不随滑差转速改变而改变,表现出良好的恒转矩特性。     

磁流变液及其在工程中的应用

磁流变液是近年来得到广泛重视的一种新型的智能材料,它是由悬浮于载体液中的软磁性颗粒和稳定剂构成.介绍了磁流变液的特性,系统阐述了磁流变液的研究现状及其在工程中的应用情况,详细分析了磁流变技术存在的问题、关键技术及其发展趋势.     

圆筒式磁流变液制动器分析

基于B ingham模型描述的强磁场作用下磁流变液的流变特性,建立了圆筒式磁流变液制动器制动力矩的计算公式,并分析了制动力矩与磁场强度的关系.对圆筒式磁流变液制动器力矩分析计算结果进行讨论,结果表明,增大磁场强度可以提高磁流变液制动器的制动力矩.     

磁流变减振器阻尼力分析

根据剪切模式和流动模式共同作用机理,分析了磁流变减振器的工作原理;基于Navier-Stokes方程,分析了轴对称模型的流变学方程;利用Bingham模型,描述了磁流变液的本构方程,得出了减振器阻尼力方程;基于阻尼力的表达式,分析了间隙、长度、半径、磁场强度和活塞速度对阻尼力的影响.结果表明:间隙的减小或磁场强度的增加会使阻尼力迅速增加;其它因素对阻尼力的影响相对较小.     

汽车磁流变液离合器的设计及应用

介绍了磁流变液离合器的工作原理,分析了离合器工作时磁流变液产生的剪切应力,推出了磁流变液离合器传递力矩方程,得出磁流变液离合器设计尺寸的计算公式,并为磁流变液离合器的设计提供理论依据。     

磁流变液技术在自动武器上的应用前景

目的 探讨磁流变技术在自动武器应用中的可行性。方法 描述磁流变缓冲技术的原理,探讨了磁流变缓冲系统的工作程序以及电源和缓冲器的微型化。结果 磁流变液技术获得迅速发展,在一些领域获得成功应用,一些关键技术可以突破。结论 磁流变减振技术可以应用到自动武器缓冲器止。     

抗冲击磁流变缓冲器原理及分析

目的　根据磁流变液体的粘度可在外加磁场的作用下变化的特性 ,探讨阻尼特性可控的抗冲击缓冲器的原理及工程可应用性 .方法　通过设计磁流变液体缓冲器结构、控制方法和理论分析 ,论述了磁流变缓冲器的有关理论和技术 .结果　磁流变缓冲器可获得良好的缓冲特性 .结论　利用磁流变液体的表观粘度随外加磁场可变的特性 ,可用主动控制的方法来控制缓冲器的抗冲击性能 .     

基于数值模拟的矩形明渠床面切应力分析

河道流动受边界切应力影响,边界切应力过大会造成河岸被侵蚀,降低河岸的稳定性,并通过影响泥沙的沉积和搬运,引起河流形态变化。探究河流边界切应力,就是在河流中水流流动状态、结构特性等问题。由于河流中影响边界切应力的因素多且复杂,本文去掉各种不确定的因素,通过数值软件建立一个二维矩形直道明渠流动模型,运用相似理论中的重力相似准则对矩形直道明渠模型进行缩尺,首先将5种比尺的均匀流直道模型的流动进行数值模拟。由于该5个直道明渠模型模拟结果统一出来的水位流量关系与曼宁公式推导出的水位流量关系高度一致,因此可以表明该模型模拟出来的参数是真实可靠的。针对非均匀流的情况,本文通过欠均匀流和超均匀流的概念,对9组直道模型非均匀流进行数值模拟,通过非均匀流的受力分析推导出通用的床面切应力公式。该公式表明无论矩形明渠的流动是否为均匀流,都可通过水深h、流速u、曼宁糙率系数n三个参数求出床面切应力。     

磁流变抛光超光滑光学表面

研究了利用初始粘度达到0.5Pa·s、具有相对大范围稳定性的标准磁流变抛光液,并结合设计独特的公自转组合运动永磁抛光轮进行了试验,对抛光过程中的主要参量包括抛光轮与工件之间间隙、抛光轮与工件之间相对运动速度、氧化铈浓度及抛光时间对材料去除特性的影响进行了研究.磁流变抛光对工件(K9玻璃)表面粗糙度提高效果的抛光试验结果证明,该套系统具有良好的抛光特性,抛光28min后工件表面粗糙度由最初的10.98nm收敛到0.6315nm,获得了超光滑量级的抛光表面.     

Shear stress in MR fluid with small shear deformation in bctlattic structure

A theoretical model based on BCT lattice structure was developed. Resultant force in the BCT lattice structure was deduced, following the interaction force of two kinds of magnetic particles. According to empirical FroHlich-Kermelly law, the relationship between the magnetic induction and the magnetic field was discussed, and a predictive formula of shear stresses of the BCT lattice structure model was established for the case of small shear deformation. Compared with the experimental data for different particle volume fractions, the theoretical results of the shear stress indicate the effects of the saturation magnetization and the external magnetic field on the shear stress.     

纳米铁钴磁流变液的流变特性研究

在不同磁场强度 H、剪切速率 γ· 和温度 T下 ,测试了纳米铁钴磁流变 ( MR)液的磁致剪切应力 Δτ以及响应时间 t。结果表明 :H、γ· 和 T对 MR液的响应时间 t的影响很小 ,响应时间约 5 0 m s;Δτ随 H和γ· 提高而增加 ,随温度升高而缓慢降低。它们之间的定量关系可用经验公式表示 :Δτ=k HH+ ( kγ· 1 - kγ· 2 γ· ) γ· - ktΔT,其中 ,k H=13.7,kγ· 1 =2 .2 ,kγ·2 =0 .0 0 11,kt=( 0 .0 2 H - 0 .0 1)。用这些参数可较全面地评价 MR液性能并作为 MR液智能器件的设计基础     

CAPE封层沥青路面剪应力数值分析

目的对CAPE封层沥青路面的剪应力进行数值分析,研究CAPE封层的脱皮、推挤和滑移现象,以期得出CAPE路面的合理设计.方法采用有限元方法,把轮胎简化为实心弹性体,采用变形等效原则拟合轮胎计算参数,考虑轮胎与路面的相互接触,对CAPE封层路面中产生的剪应力进行数值分析.结果低胎压的195/60R14轿车轮胎接地形状可近似为梯形,高胎压的315/80R22.5货车轮胎接地形状可近似为矩形;轿车轮胎与货车轮胎刹车时在路面中产生的剪应力分布规律基本类似,但货车轮胎影响深度大于轿车轮胎,在封层与下面层界面处引起的剪应力也大于轿车轮胎;剪应力的大小随着胎压、路面水平力系数、车轮负荷的增大而递增,而随着气温的升高却降低,但气温升高时路面发生层间剪切破坏的可能性却增大.结论采用变形等效原则拟合得出的轮胎计算参数进行CAPE封层沥青路面的剪应力分析是可行的,计算结果与CAPE封层在实际运营中表现出的规律相同,可用于指导工程实践.     

双剪应力与Tresca及Mises屈服理论值的简明比较

采用主剪应力表示相当应力的方法,对双剪应力屈服准则与Tresca及Mises屈服准则的理论值进行了简明的比较。     

接触面等应力增量比路径单剪试验及模型研究

为研究等应力增量比路径下土与结构接触面力学特性,进行高塑性粘土与混凝土接触面等应力增量比路径单剪试验,获得不同应力路径下应力应变关系曲线。试验结果表明,高塑性粘土能够较好地适应大变形,接触面剪应力与切向应变关系呈剪切硬化型曲线,法向剪胀不明显;接触面剪切强度与应力路径无关,应力应变关系与应力路径密切相关;初始法向应力一定,应力增量比越小,剪应力增长越快,对应的破坏剪应力也越高;无剪胀发生情况下,法向应变与法向应力关系曲线与单向压缩试验具有一致性;应力比与切向应变呈良好的双曲线关系。在试验研究的基础上,基于广义位势理论,将土与结构接触面问题看着应力空间上的二维数学问题,采用塑性状态方程代替传统的屈服面,建立了双重势面接触面弹塑性模型。模型能够反映应力路径、初始法向应力对接触面力学特性的影响,具有一般性,参数能够通过试验完全确定,可以方便地应用于有限元分析,具有一定的应用推广价值。     

高强混凝土剪力墙屈服位移计算方法

考虑高强混凝土受压强度高等特点,在高强混凝土剪力墙截面刚达到屈服状态时,假定截面受压区混凝土压应力为线性分布,基于平截面假定,用弯矩曲率分析法得到了剪力墙截面屈服曲率公式。采用屈服曲率公式,对影响高强混凝土剪力墙屈服曲率的参数进行了分析。结果表明,除轴压比外,纵向受力钢筋屈服应变对屈服曲率影响最大;在轴压比较大时,剪力墙截面两端翼墙的影响也较大。通过对计算结果的回归分析,提出了考虑轴压比、纵向受力钢筋屈服应变和剪力墙截面两端翼墙面积影响的屈服曲率计算公式。提出了高强混凝土剪力墙顶点屈服位移的计算公式,公式的计算值与12个高强混凝土高悬臂墙顶点屈服位移的试验值比较吻合。简化公式也适用于普通混凝土剪力墙的屈服位移计算。