一种磁流变液性能测试用的凹字型磁路结构设计与研究

剪切屈服应力是反映磁流变液流变特性的主要参数之一,稳定可控的磁场直接影响磁流变液剪切屈服应力的测量精度,因此磁场设计是否合理对磁流变液的流变性能测试具有重要的影响。针对外置式线圈产生的磁场强度较低且存在漏磁现象、对称式线圈中磁流变液装载不便导致测量过程持续性差等问题,设计了一种凹字型磁路,通过调整线圈位置来改变磁场结构,使磁力线垂直穿过磁流变液流动方向,同时可拆卸的组合式磁路设计在保证磁场强度需要的前提下实现了磁流变液的连续性测量。此外,还分析了不同电流下的磁场强度分布规律,并基于优化的磁路开展了磁流变液剪切屈服应力等力学性能参数的测试。与主流标准测试仪器相比,具有凹字型磁路结构的磁流变液测试系统所测得的剪切屈服应力平均相对偏差值约为10%,重复误差在6.34%以内,说明该磁路结构是磁流变测试中磁场装置设计的一种可行方法。

光束定向器方位轴磁流变液密封的设计与优化

为满足光束定向器方位轴内气体的密封要求,设计一种外筒分离式的磁流变液密封结构,主要由磁流变液、极靴、永磁体、外筒和内筒组成。利用Maxwell建立该密封结构的简化模型,仿真分析密封结构的磁感应强度及其分布情况。分析磁流变液密封结构中极齿形状对耐压值的影响,得出在密封间隙为0.12~0.22 mm时,单侧倒角齿形的磁流变液密封性能更好。采用正交试验法对密封间隙、齿宽、齿高、槽宽和单侧倒角等齿形参数进行优化,正交试验结果表明:密封间隙对磁流变液密封耐压值影响最大,其次是极齿宽度,槽宽、倒角角度和齿高对耐压值的影响较小。最终得到一组最优参数,优化后的磁流变液密封的密封性能提高了199.4%。

磁流变材料与磁流变阻尼器的潜在工程应用

磁流变材料由悬浮于载体液中的磁化微粒和稳定剂构成 ,是一种智能材料 ,在工程上有较大的应用前景。简要介绍了磁流变效应的机理及磁流变体的特性 ,阐述了磁流变器件的工作原理 ,归纳了磁流变技术在工程中的一些应用 。

高性能磁流变液的稳定性及应用

对近年来发展的高性能磁流变液的磁学特性、流变学特性、抗沉降团聚稳定性、温度稳定性、摩擦学特性、应用性能、耐久性做了简要介绍和讨论。

一种磁流变液流变特性测试装置的研究

磁流变液 (Magnetorheological fluid)是一种新兴的智能材料 ,其流变特性可随外加磁场的变化而迅速改变。本文介绍了自行研制的一台专门用于磁流变液流变特性的测试装置 ,该装置能满足磁流变液流变性能测试中的特殊要求。使用该设备对重庆北碚材料研究所提供的一系列磁流变液试样进行了测试 。

磁流变液及其应用

介绍了磁流变液的发展历史、组成、特点;综述了磁流变液的应用情况,其中包括减振器、抛光装置、密封装置、制动器、离合器等;展望了磁流变液在自动武器、疾病治疗等方面的应用前景;指出了磁流变液目前存在的主要问题及发展方向。

磁流变液装置及其在机械工程中的应用

磁流变液是一种在磁场作用下 ,其流变学性能可作出迅速响应 ,且易于控制的新型智能材料。基于磁流变液的装置包括阻尼器、制动器、离合器、抛光装置和液压阀等 ,有很大的潜在发展前景 ,有些已在汽车、健身设备和抛光机械等工程领域取得商品化应用。本文在分析磁流变液装置工作模式的基础上 ,对近十年来磁流变液装置 (尤其是阻尼器 )以及这些装置在机械工程领域的应用进行了分类和全面综述 。

热管式磁流变传动装置的设计与试验

磁流变传动装置(Magnetorheological transmission device,MRTD)是一种性能优良的新型智能传动器件。设计一种采用磁流变液作为传动介质、利用整体针翅回转热管进行散热的新型热管式磁流变传动装置,研制传动装置样机并对其进行试验测试。结果表明,磁流变传动装置传递的转矩可以通过调节励磁电流来控制;装置传递的转矩基本不随滑差转速的改变而改变,具有良好的恒转矩特性;整体针翅回转热管能有效地对传动装置进行散热,且散热能力随转速的提高而增大,为解决传动装置的发热问题提供一种有效手段。

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。

磁流变技术与磁流变阻尼器件

磁流变材料由悬浮于载体液中的磁化微粒和稳定剂构成 ,是一种智能材料 ,在工程上有较大的应用前景。本文简要介绍了磁流变效应的机理及磁流变体的特性 ,阐述磁流变器件的工作原理 ,归纳了磁流变技术在工程中的一些应用 ,展望了磁流变技术的应用前景。

精密磁流变抛光装置的设计与应用

在介绍了磁流变抛光的基本原理基础上,对磁流变抛光的两种不同结构的装置进行了优缺点比较,从影响抛光效率和最终表面精度考虑,确定了最终的装置设计方案,给出了抛光装置的关键部件的设计,并用磁流变抛光加工了直径83mm的BK9光学平面玻璃工件,获得了Ra0.702nm的表面精度。

磁流变液动密封实验研究

磁流变液是一种由铁磁性悬浮相、悬浮介质和添加剂组成的分散体材料,具有高的饱和磁化强度,在外磁场作用下能产生高的屈服应力,可用于旋转轴的较高压差密封。设计了一种旋转轴密封装置,该装置包括高性能的永磁体、导磁良好的极靴和旋转轴,注入自制的磁流变液,在轴转速8000r/min时能够密封的氩气压差达到0.3MPa。

引信磁流变液解除保险机构贮存寿命评估方法

针对引信磁流变液解除保险机构贮存后使用的安全性和可靠性问题,提出一种贮存寿命评估方法,并对其进行寿命评估。通过贮存稳定性实验,分析在恶劣环境下存贮对磁流变液的屈服应力和黏度的影响以及对引信磁流变液解除保险机构的性能影响。实验结果表明长时间的高温会导致磁流变液中的铁磁颗粒沉降团聚,说明高温可加速引信磁流变液解除保险机构失效;通过建立贮存寿命加速模型,提出适用于引信磁流变液解除保险机构贮存寿命的评估方法;采用这种评估方法对引信磁流变液解除保险机构在正常贮存条件下的可靠贮存寿命进行评估。评估结果表明:引信磁流变液解除保险机构的可靠贮存寿命为15.2 a,具有较好的贮存性能,满足引信的可靠性和安全性要求。

磁性流体的制备方法及其在工程上的主要应用

磁性流体是一种在外加磁场作用下流变特性发生急剧变化,且易于控制的、可逆的新型智能材料.基本组成成分为磁性微粒、基液(也叫载液)、表面活性剂.介绍了制备磁性流体的几种不同的方法:机械粉碎法、湿式化学共沉法、阴离子交换树脂法和热分解法;介绍了磁流变技术在密封、阻尼器、抛光装置等工程上的一些主要应用,并展望了磁流变技术在建筑、航天等领域的应用前景.

旋转式磁流变测试仪的设计与研究

由于磁流变液的应用前景广阔,而市场上磁流变液性能测试系统相对短缺,为了更好地促进磁流变液的工程应用,有必要研究磁流变液的性能测试仪。通过理论计算和实验验证的方法,设计了一种磁流变旋转式测试仪,用实测的办法验证了磁场理论计算的正确性。测试表明,当电流为1.6A时磁场达到0.5582T,MRF4的剪切应力达到70.12KPa,当电流为1.4A,磁场为0.5483T,剪切屈服强度51.6KPa。

多功能铁氧体和磁流变液结合的新型声学与振动控制器件

简要报道了一种由多功能铁氧体Ba6-xR2x(Nb1-xFe2+x)O3等和磁流变液(magnetorheologicalfluid)结合的新型声学与振动控制器件(模型)的初步研究情况。同时,也指出了它们多方面的重要应用及需要进一步研究的问题。

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100μm,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。

磁流变技术及应用

介绍磁流变技术的基本情况,磁流变液的组成及磁流变效应的机理;简要阐述磁流变液的流变力学模型和工作模式。对近10年来磁流变技术在机械工程领域等方面的应用进行分类综述,并对其应用前景进行展望。

磁流变液智能材料、特性及器件研究

本文对磁流变液的材料组成、特性表征及机理，材料制备及器件研制，以及近年来磁流变液领域中取得的较大进展及应用作了简要阐述。

新型防泄漏磁流变阻尼器的密封构造与力学模型

磁流变阻尼器采用传统动态密封装置在长时间服役后会产生漏液问题,严重影响阻尼器的性能与寿命。为此,本文提出将粘弹性材料与活塞杆和外缸筒硫化成整体制作成磁流变阻尼器的新型密封装置,以静态密封形式取代传统的动态密封形式,设计了防泄漏磁流变阻尼器。粘弹性材料在压力作用下会发生翘曲变形使得阻尼器内腔压强会发生变化,故引入压力梯度修正系数,考虑粘弹性材料翘曲变形对阻尼力的影响,在此基础上建立防泄漏磁流变阻尼器的力学模型,并进行了仿真分析。结果表明,翘曲变形对阻尼力有削弱作用,引入压力梯度修正系数的力学模型可以很好反映防泄漏磁流变阻尼器的动力特性。