为了提高使用偶极子模型分析磁流变液流变性能的准确性,采用偶极子模型与有限元模型对比的方法,分析了偶极子模型的适用范围,计算了不同体积分数磁流变液偶极子模型表面磁场的误差大小,并进行了实验验证。研究结果表明,磁流变液中软磁性颗粒主要受其相邻颗粒影响;偶极子模型表面磁场最大误差为62%,出现在两颗粒表面距离最近处,在磁流变液体积分数为6.5%时,偶极子模型误差最大值为3%,偶极子模型成立;体积分数为20%时,偶极子模型误差最大值达到19%,模型已经失效;外加均匀磁场大小对偶极子模型相对误差亦有影响,磁场越强,相对误差越小;实验与有限元分析结果基本一致,证明了理论分析的正确性。

分析了平行圆盘式磁流变液屈服应力测试仪的工作原理,结合磁路欧姆定律和安培环路定理,对一种圆盘式磁流变液屈服应力测试装置的磁路进行计算,确定励磁线圈的相关参数。在此基础上,运用有限元软件Ansys中的磁场分析单元对磁路进行建模... 展开更多

基于Bingham模型和传热学基本理论,建立滑差工况下磁流变液瞬态热传导方程,并采用数值仿真和试验研究了磁流变液温度场沿轴向和径向的分布以及滑差功率和工作间隙对其的影响规律。研究表明轴向各间隙中磁流变液间存在着温度差异,由内向外温度逐渐降低,且内外温差随时间的增大而增加;不同时刻磁流变液表面温度分布规律基本一致,温度最高值出现在工作半径中心处;磁流变液温度随滑差时间呈近似线性上升,且温升速度随滑差功率的增大而增大,随工作间隙的增大而减小。

为探究一种平行圆盘磁流变剪切屈服应力测试仪的磁场特性,结合磁路欧姆定律和安培环路定理介绍该测试仪的磁路组成,并在ANSYS软件中对磁路进行了磁场仿真;然后对该测试仪的磁场均匀性、磁场强度以及测试精度进行了实验分析;仿真结果表明,工作间隙的磁场强度分布基本均匀,且随着励磁电流的增大而增大,当励磁电流为3.0A时,工作区域的磁感应强度可以达到0.9T;实验结果表明,该磁流变剪切屈服应力测试仪能满足磁流变液特性测试的需要。

为了获得磁流变液中软磁性颗粒沉降现象对磁流变液动力传递扭矩的影响规律,分别从理论分析、仿真建模和实验验证三方面开展研究。首先,通过理论分析,探讨不同质量分数下磁流变液在传动空间内颗粒团聚沉积规律并通过实验验证获得工作空间内具体沉积体积;其次,建立磁流变液传动装置磁场分析模型,并分别进行二维及三维电磁场仿真分析,获得软磁性颗粒质量分数75%的磁流变液在沉降过程中,传动装置内磁场强度分布规律;最后,搭建磁流变液动力传递试验台并进行颗粒沉降状态下磁流变液动力传递变化规律。结合仿真分析及实验验证可知,磁流变液颗粒无沉降时,工作间隙磁场分布均匀,随着磁流变液颗粒沉降加剧,颗粒聚集区的磁场强度增强,基载液区域的磁场强度则大幅降低;沉降前后的磁流变液扭矩波动明显,沉降1个月内传递扭矩下降20%。