以羰基铁粉为软磁性颗粒,以履带车辆专用减振液为母液,以硬脂酸、高岭土和Fe2O3为添加剂,通过正交试验法制备出多种磁流变液(MRF)的样品。并对MRF的沉降稳定性、零场粘度、剪切屈服强度、温度影响和MRF减振器的示功特性进行了研究。结果表明,当硬脂酸为2%,高岭土为1%和Fe2O3为2%时所制备的MRF的剪切屈服强度为77.6kPa(电流为1A,120r/min),并且沉降稳定性好,零场粘度低;在MRF减振器的示功特性试验中,当施加的电流从0到0.75A时,MRF减振器的峰值复原阻尼力增加了2.7倍,峰值压缩阻尼力增加了2.4倍。

首先,介绍了盘形缝隙式磁流变液减振器(MRD)阀的结构与原理.然后,以阀在零磁场下所需阻力系数的计算模型和盘形缝隙式MRD阀可调倍数的计算模型为理论基础,详细分析了基于失效-安全的盘形缝隙式MRD阀的设计步骤.最后,对通过理论计算得到的一种典型盘形缝隙式MRD阀的2个设计方案进行了仿真,并将其仿真结果与理论计算结果做了比较.

针对装甲车辆对磁流变液的特殊使用要求,制备了添加纳米Fe3O4的磁流变液。研究了纳米Fe3O4磁性颗粒含量对磁流变液性能的影响。结果表明,加入适量的纳米Fe3O4(如1%)不但可以提高磁流变液的剪切应力,降低磁流变液的零场粘度,同时可提高磁流变液的沉降稳定性。选取加入纳米Fe3O4量为5%的磁流变液进行试验研究,结果表明%0X003A%低温条件下,磁流变液粘度变大,剪切应力增大;高温条件下,磁流变液粘度变小,剪切应力减小。耐久性试验表明经过6000km的工况后磁流变减振器阻尼力衰减不大,证明制备的磁流变液能较好满足装甲车辆的要求。

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。

针对圆盘缝隙磁场分布不均匀、磁场强度低和注液不方便等问题,对自行研制的旋转圆盘式磁流变液剪切屈服强度测试仪进行了改进.运用ANSYS磁路仿真软件对剪切圆盘机构的磁路进行了优化设计分析,对产生漏磁的部件和结构进行了改进,使测试圆盘所在区域的磁场强度的均匀性得到了加强;当电流为1.6 A时,圆盘间隙处的平均磁感应强度可达0.9 T;同时该测试仪的测试结果表明,Herschel-Bulkley模型可以较好地拟合MRF屈服后区的非线性特性.

分别以传统的磁流变液制备工艺和改进的磁流变液制备工艺,以羰基铁粉为软磁性颗粒,以专用减振液为母液,制备了2种磁流变液,并对其零场粘度、悬浮稳定性和剪切屈服强度进行了测试和分析。试验结果表明,改进型工艺制备的磁流变液零场粘度比传统工艺制备的磁流变液稍高,但其沉降稳定性和剪切屈服强度均优于以传统工艺制备的磁流变液。