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...     

羰基铁粉类型及含量对磁流变液摩擦性能的影响

分别以羰基型、还原型、磷化型3种类型的羰基铁粉配制不同的磁流变液,采用四球摩擦磨损试验机研究不同类型及含量的羰基铁粉对磁流变液摩擦性能的影响,并考察不同基础油磁流变液体系对羰基铁粉的感受性。结果表明:在硅油体系和矿物油体系中,磷化型羰基铁粉均表现出好于其他2种羰基铁粉的摩擦性能;磁流变液的摩擦因数随着羰基铁粉含量的增加呈现先增大后减小的趋势,当羰基铁粉的质量分数为70%时,磁流变液表现出较好的摩擦性能;矿物油对羰基铁粉的感受性好于硅油。     

轴向绕组磁流变液阻尼器的磁场特性分析

运用ANSYS有限元分析软件,针对轴向绕组结构的磁流变液阻尼器,建立电磁场有限元计算模型,分析阻尼间隙通道的磁场特性,并建立径向线圈磁路结构的电磁场有限元模型,分析径向结构的阻尼间隙通道的磁场分布特性,对比有限元理论分析得出轴向绕组结构能在阻尼间隙通道产生近似平行平板磁场特性的均匀磁场.然后对轴向绕组结构在阻尼间隙通道产生的磁场进行测试,试验得出轴向绕组结构的阻尼器间隙通道磁场特性优良,更有利于磁流变效应;试验结果与理论分析基本一致,有限元分析方法为轴向绕组阻尼器的理论研究提供了方法参考.     

利用氧化铁皮制备还原铁粉磁流变液

将轧钢留下的氧化铁皮用硫酸溶解并经过提纯净化得到硫酸亚铁溶液,以(NH4)2CO3为沉淀剂制备-αFe2O3,再经氢气还原后得到还原铁粉,将还原铁粉与适量硅油混合并添加少量纳米Fe3O4粉制备还原铁粉磁流变液,对还原铁粉进行了表征,对还原铁粉和磁流变液性能进行了研究。结果表明:还原铁粉粒径约为1μm,其比饱和磁化强度与羰基铁粉相当;还原铁粉磁流变液属于Binham流体,添加质量分数0.8%纳米Fe3O4粉能有效提高其剪切应力;还原铁粉磁流变液不但具有较好的抗沉降稳定性,而且在低磁场下具有良好的磁流变特性。     

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。     

局部磁场作用下磁流变弹性体夹层梁振动特性研究

设计和制备了中间层为含铁磁颗粒质量比为80%的磁流变弹性体材料,上下表面层为铝合金的磁流变弹性体夹层梁。在局部磁场作用下搭建了磁流变弹性体夹层梁悬臂状态下的振动响应特性测试实验台。实验结果表明,通过在夹层梁水平方向移动永久磁铁,即局部外加磁场由夹层梁的固定端向自由端移动时,其一阶振动频率有逐步减小的趋势。同时,通过沿夹层梁垂直方向移动永久磁铁改变磁场强度的大小,此时夹层梁的一阶振动频率在外加磁场强增大时也呈减小趋势。两组实验均表明在局部磁场控制下能有规律地改变磁流变弹性体夹层梁的一阶振动频率。根据这种变化规律有望设计出频率变化范围更宽的移频装置。     

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。     

磁流变液特性分析

介绍了磁流变液智能材料的组成、特性及流变机理,综合分析和比较了磁流变液的几种本构模型.     

螺线管磁场中磁流变液悬浮分析

利用通电螺线管与铁心形成交变磁场,磁流变液中磁性颗粒在交变磁场中旋转,改变方向成链,在旋转过程中,非规则磁性颗粒对工件表面进行微切削。为了达到利用磁性颗粒对工件进行精密抛光的目的,需要形成磁流变缎带悬浮。设计新型结构,通过有限元方法对尖劈形磁场进行数值分析,分别给出了磁场强度和磁通密度随尖劈高度和螺线管宽度的变化规律。结果表明,尖劈结构优于无尖劈结构,随着尖劈高度的增加,磁场强度最大值逐渐减小,磁通量表现为先增加后降低,最大值位置发生变化;随着螺线管宽度的增加,磁通量最大值略有降低,但变化不大,其位置也是从铁心最低点变化到中间部位,磁场强度最大值先降低再升高,位置始终在尖劈处。以上研究结果为形成磁流体悬浮抛光的磁场设计提供了理论依据。     

改进型的磁流变液剪切屈服强度测试

根据两个相对运动的平行圆盘间的流体简单剪切流状态的原理,设计了一种改进型的旋转圆盘式磁流变液剪切屈服强度测试仪.测试仪采用可细分式步进电机驱动测试圆盘,通过扭矩传感器测量上下圆盘间的磁流变液发生流变后所产生的扭矩,从而计算出磁流变液的剪切屈服强度.对剪切圆盘机构和磁路进行了优化设计分析,将剪切圆盘置于电磁线圈内部的中间位置,将测试圆盘所在区域的磁场强度不均匀性降至1%,从而可大大降低测量误差.     

磁流变液差速器的磁路设计与磁场分析

介绍了磁流变液差速器的基本结构和原理,设计了螺线管磁路模型,采用磁路定理和磁阻公式进行理论计算,并利用ANSYS软件进行模拟。分析螺线管式励磁线圈和双级励磁线圈两种磁路模型产生磁感应强度的大小、均匀性及磁力线分布。结果表明,螺线管磁路产生的磁场更大,均匀性更好,磁流变液及摩擦片的工作范围更广。     

支承磁悬浮轴承的磁流变液阻尼器磁场仿真

对磁流变液阻尼器及支承的磁悬浮轴承进行了三维电磁场分析,得到了其磁场分布,并对磁流变液进行了动态磁场分析。最后,基于磁流变液的唯象模型,通过静力学仿真得到其最大挤压反力,得到了磁流变液阻尼器所能提供阻尼力的范围。     

聚氨酯基磁流变胶的剪切流变特性

制备了不同质量分数(50%,70%,80%)羰基铁粉的聚氨酯基磁流变胶(MRG),研究具有较宽剪切应力范围的MRG在不同磁感应强度、剪切速率、应变幅下的静态和动态剪切流变特性,并基于试验结果对Herschel-Bulkley本构模型参数进行了识别。结果表明:随着磁感应强度的增强,含质量分数80%羰基铁粉MRG的剪切应力范围最宽、磁流变效应最明显;含质量分数80%羰基铁粉MRG的屈服剪切应力随磁感应强度增强而增大,且不同磁感应强度下的动力学黏度都随着剪切速率的增大而减小;该MRG是一种具有屈服剪切应力以及剪切稀化特性的非牛顿流体,其流变特性满足Herschel-Bulkley剪切稀化模型;储能模量和损耗模量受剪切应变幅及磁感应强度的影响较大,而对频率的依赖性微弱;磁流变效应及线性黏弹性临界应变幅都随磁感应强度增强而增大;相比于剪切速率及应变幅,磁感应强度对法向应力的影响更显著。     

磁流变液离合器离心力特性研究

介绍了磁流变液离合器的工作原理,分析了离心力对转矩的影响,推出了磁流变液离合器传递力矩的方程,为磁流变液离合器的设计提供理论依据.     

剪切阀式磁流变液减振器磁路设计方法

激流变液减振器是新型的智能化减振装置，在汽车、机械以及土木工程减振领域具有广泛的应用前景。设计磁路是设计此类减振器一个关键技术。这里研究了在土木及汽车减振领域最具应用潜力的剪切阀式磁流变液减振器的磁路设计计算方法。发现了磁路最小断面面积是影响磁场强度的的关键因素之一，进而提出了磁路设计中应该注意的几个基本问题。     

磁流变液传动装置时间响应特性

针对磁流变液传动装置扭矩调控过程中时间响应长问题,分析了励磁线圈、涡流和磁滞对磁路时间响应特性的影响机理,设计并搭建了磁流变液传动装置实验平台,开展了输出扭矩响应时间实验。理论分析和实验结果表明:改变励磁线圈参数和抽头数量可有效缩短电流响应时间;优化磁路尺寸和减小材料电导率可减小涡流影响;磁滞对响应时间影响显著,撤销线圈电流响应时间比施加电流时增加了一倍。     

基于ANSYS的汽车半主动磁流变液悬置磁场分析

针对新型的半主动动力总成磁流变液悬置的磁路结构,利用ANSYS电磁场模块对悬置结构内部磁场进行了有限元分析。分析了不同结构的磁流变液悬置的磁场分布,研究了不同电流激励下的相应响应。通过有限元分析磁场分布,结合电磁场理论知识的理论验证,从而为后续悬置的结构设计提供了有效的依据。     

磁流变减振器磁场特性分析及试验研究

设计了磁流变减振器磁芯磁路,建立了磁路的仿真模型,仿真研究了磁路的磁场特性,用实验的方法对仿真模型进行了验证和修正;在此基础上,建立了整个磁流变减振器的仿真模型,仿真研究了其磁场分布规律及不同参数下阻尼孔附近的磁通密度.研究结果表明,磁芯直径、工作缸壁厚、阻尼通道长度和线圈电流是影响磁场特性的主要因素,合理选择磁路结构参数可使其性能得到最大发挥.设计并制造出一种车辆单筒充气式磁流变减振器,对其进行了台架试验,得到不同电流下的减振器示功特性图,研究发现,通过调节减振器励磁线圈中的电流获得不同强度的磁场,在磁场作用下,磁流变液粘度发生变化,从而改变减振器的阻尼特性,减振器的饱和工作电流约为2A.试验验证了磁路设计的正确性,并为实现车辆磁流变半主动空气悬架控制研究奠定了基础.     

基于COMSOL的磁流变液夹层板磁场仿真研究

通过使用COMSOL Multiphysics仿真软件,构建了磁流变液夹层板的电磁学几何模型,在磁场物理场中对其周围的磁场进行了仿真,利用所得三维绘图组和一维绘图组对磁流变液夹层板的磁场分布情况进行了仿真分析。仿真结果为后续的磁流变液夹层板的声学特性试验研究奠定了重要的基础。     

外界磁场对磁流变阻尼器阻尼特性的影响

针对磁流变阻尼器受到外界磁场作用时,阻尼特性发生变化导致其控制精度变差的问题.该文提出分析不同方向的外界磁场对磁流变阻尼器阻尼特性影响的理论方法,设计线性磁场发生器模拟外界磁场环境,通过实验对理论进行验证.理论与实验结果表明:当磁流变阻尼器受到与活塞运动方向垂直的外界磁场作用时,阻尼特性不受影响;当磁流变阻尼器受到与活...