外加磁场强度对磁流变弹性体特性影响的实验分析

制备3个不同质量分数磁性颗粒各向异性的样品,测量其在不同外加磁场强度下的剪切模量和韧性,并实验分析外加磁场强度对磁流变弹性体特性变化趋势的影响。结果表明:随着外加磁场强度的增强,磁流变弹性体的剪切模量会增大,韧性却会减小;对于不同羰基铁粉质量分数的磁流变弹性体,磁场强度变化对剪切模量影响较小,对韧性的变化影响大,当磁场强度变化50mT时,韧性变化量差值最大可达49%。

板材磁流变液软模成形中磁场条件对Al1060成形极限的影响

针对0.19 mm厚的Al1060板材在4种外加磁场条件下进行椭圆凹模胀形实验,研究不同磁场条件对板材成形极限的影响。结果表明,Al1060板材的成形极限受到磁性粒子含量与外加磁场条件的综合影响。当磁流变液中磁性粒子含量较小(20%)时,磁场强度对板材成形极限的影响很小。当磁性粒子含量增加至30%时,随着磁场强度的增大,Al1060板材的成形极限明显提高。当磁性粒子含量较大(43%)时,随着磁场强度的增大,成形极限呈现先增大后减小的趋势。当磁场强度为0.07 T时,平面应变状态下的极限应变值FLD0较未施加磁场时提高了7.12%;当磁场强度增加至0.20 T时,FLD0值则比未施加磁场时降低了4.90%。当磁性粒子含量分别为30%和43%时,4种磁场强度中最有利于Al1060板材成形性提升的分别为0.20和0.07 T。

铁磁材料漏磁信号对拉伸应力的响应研究

·铁磁材料不同初始磁化状态对应力磁测有较大影响,因此需要被克服以提高磁测结果的鲁棒性。通过力磁耦合理论分析,适当地增大外加磁场强度H0能使铁磁材料初始磁化状态稳定且可控;同时,应力致磁化曲线上升段被稳定地约束在远小于一般工作荷载的40MPa以内,其下降段随应力的增大呈现出近乎线性的变化规律。基于此,为明晰铁磁材料漏磁信号对拉伸应力σ_(t)的响应,进行了有多处截面几何宽度突变的Q235低碳钢板试件的单轴拉伸力磁耦合试验。通过有限元应力分析获得了不同荷载作用下试件的应力分布状态,进而分析了外加磁场强度H0和拉伸应力σt对漏磁信号法向分量Hp(z)的影响。研究结果表明:通过局部增强H0,在铁磁试件受检部位形成较为可控且稳定的局部磁通回路,能有效地克服金属磁记忆中铁磁试件初始磁化状态随机且多变、检测信号微弱和信噪比低等问题。引入影响系数φ综合反映σ_(t)对特征参数峰-峰振幅S(z)p-p的关联影响,在0 MPa≤σ_(t)≤168 MPa范围内,随着σt的增大,系数φ最大增加了18.4%。