磁流变阻尼器-pptPPT文件格式下载.ppt

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easilyredispersed（重分散）.Non-Abrasive（零磨损）formulatedtonotabrade（损伤）thedevicesinwhichtheMRfluidisused.,FeaturesandBenefits,Whataremagnetorheologicalfluids?

Magnetorheologicalfluidsbelongtothegroupofsocalledcontrollablefluids.Thismeansthattheyexhibitasignificantchangeintheirrheologicalbehaviourwhenanexternalmagneticfield（外部磁场）isappliedtothem.Theyareindeedcomposedofmicron-sizedmagneticparticles（微米级磁粒）,locatedinsidealiquidcarrier,thatformchain-likestructureswhentheexternalmagneticfieldisapplied,resultinginanincreaseoftheapparentviscosity（粘性）ofthefluid（Fig.1and2）.,Fig.1:

Chain-likestructuresformationintheMRfluidunderanexternallyappliedmagneticfield（fromLORDcorporation）,Fig.2:

ChainsformationinadropofMRfluid（fromISCFraunhofer）,TherheologicalbehaviourofMRfluidsisoftenrepresentedasaBinghamplasticmodelwithavariableyieldstrengthdependingontheappliedmagneticfieldH（Fig.3aand3b）.Theflowisgovernedbytheequation:

whereistheshearstress,istheshearstrainandistheviscosityofthefluid.TheoperatingrangeistheshadedareainFig.3c.Belowtheyieldstress（atstrainsoftheorderof10-3）,theMRfluidbehavesviscoelastically:

WhereGisthecomplexmaterialmodulus.ThismodelisalsoagoodapproximationforMRdevices.However,theactualbehaviourismorecomplicatedandincludesstiction（静摩擦）andhysteresis（磁滞现象）suchsuchasshowninFig.3.d,Fig.3:

（a）and（b）Binghamplasticmodel,（c）Operatingrange,（d）HystereticbehaviourinMRfluiddevices,磁滞现象在铁磁性材料中是被广泛认知的。

是指在磁化和去磁过程中，铁磁质的磁化强度不仅依赖于外磁场强度，还依赖于原先磁化强度的现象。

当外加磁场施加于铁磁质时，其原子的偶极子按照外加场自行排列。

即使当外加场被撤离，部分排列仍保持：

此时，该材料被磁化。

在该材料中，磁场强度（H）和磁感应强度（B）之间的关系是非线性的。

如果在增强场强条件下，此二者关系将呈曲线上升到某点，到达此点后，即使场强H继续增加，磁感应强度B也不再增加。

该情况被称为磁饱和（magneticsaturation）。

如果此时磁场线性降低，该线性关系将以另一条曲线返回到0场强的某点，该点的B将被初始曲线的磁感应强度量BR叫做剩磁感应强度或剩磁（remanentfluxdensity）相抵消。

如果绘制以外加磁场的全部强度的二者关系图，将为S形的回路。

S的中间厚度描述了磁滞量，该量与材料的矫顽力相关。

该现象的实际影响可为，例如，当通过磁芯的外加电流被撤离，由于残留磁场继续吸引电枢，而引起滞后从而延迟磁能的释放。

磁滞现象Hysteresis,磁流变阻尼器的力学模型虽然多种多样,而且有些能很精确模拟阻尼器的动态特性,但是无法直接反映阻尼器的逆向动态特性。

由于磁流变阻尼器的研究涉及到电磁学、流体力学、热力学以及机械学等多学科,这些学科的交叉和融合为研究带来了挑战,但这些研究是使磁流阻尼在工程应用中不可缺少的关键技术。

B-Hloop,对于晶粒取向电材料的一组B-H环路（BR表示剩磁，而HC为矫顽力。

）,Workingmodesofmagnetorheologicalfluids,Magnetorheologicalfluidscanbeoperatedinthreedistinctmodes,Valvemode,Directshearmode,Squeezemode,Fig.4WorkingmodesofMRfluids,Thefluidislocatedbetweenapairofstationarypoles.Theresistancetothefluidflowiscontrolledbymodifyingthemagneticfieldbetweenthepoles,inadirectionperpendiculartotheflow（Fig.4a）.Devicesusingthismodeofoperationincludeservo-valves,dampers,shockabsorbersandactuators.,（a）Valvemode阀,valvemodeisthemostwidelyusedofthethreemodes.AnMRdeviceissaidtooperateinvalvemodewhentheMRfluidisusedtoimpede阻碍theflowofMRfluidfromonereservoir储存仓toanother.,Figure5.MRfluidusedinvalvemode,Thefluidislocatedbetweenapairofmovingpoles（translationorrotationmotion）.Therelativedisplacementisparalleltothepoles（Fig.4b）.Theapparentviscosity,andthusthe“dragforce”appliedbythefluidtothemovingsurfacescanbecontrolledbymodifyingthemagneticfieldbetweenthepoles.Devicesusingthismodeofoperationincludeclutches离合器,brakes,lockingdevicesanddampers.,（b）Directshearmode剪切,AnMRfluiddeviceissaidtooperateinshearmodewhenathinlayer（0.005to0.015in.）ofMRfluidissandwichedbetweentwoparamagnetic顺磁性movingsurfaces.Shearmode（seeFigure6）isusefulprimarilyfordampersthatarenotrequiredtoproducelargeforcesandforclutchesandbrakes.,Figure6.MRfluidusedinshearmode,Thefluidislocatedbetweenapairofmovingpoles.Therelativedisplacementisperpendiculartothedirectionofthefluidflow（Fig.4c）.Thecompressionforceappliedtothefluidisvaryingperiodically间歇性.Displacementsaresmallcomparedtotheothermodes（intheorderofmillimetres）butresistiveforcesarehigh.Asforthetwoothermodes,themagnitudeoftheseresistiveforcescanbecontrolledbymodifyingthemagneticfieldbetweenthepoles.Whilelesswellunderstoodthantheothermodes,thesqueezemodehasbeenexploredforuseinsmallamplitudevibrationandimpactd