磁流变弹性体刚度软化剪切性能试验研究
发布时间：2022-01-04 06:01
基于永磁体可对磁流变弹性体（MRE）提供一个初始磁场,通过对线圈加电流可使其磁场减弱的现象设计了MRE刚度软化剪切试验装置,线圈产生的磁场调节磁体的磁场以改变MRE的刚度,实现MRE刚度软化性能。采用Ansoft Maxwell对试验装置进行仿真分析,计算出不同电流强度下试验装置内部的磁感应强度及其饱和点。制备不同羰基铁粉（CPI）体积分数的MRE,研究了MRE刚度软化过程中CPI体积分数、电流强度、剪切位移及激振频率对其剪切性能的影响。结果表明:MRE刚度可有效地随控制线圈电流增强而实时降低,实现MRE材料的刚度软化特性;刚度软化条件下CPI体积分数、电流强度、剪切位移及激振频率对MRE等效刚度及等效变阻尼具有显著影响。
【文章来源】：磁性材料及器件. 2021,52(01)CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
试验装置示意图
励磁夹具及剪切板如图2所示，铁芯由导磁性能良好的10F钢制成，线圈由长春英普磁电技术有限公司加工，每个线圈1900匝，导线选用0.62 mm铜导线，支架选用环氧树脂材料。剪切板由不导磁的铜板和磁体组成，铜板中间开孔将磁体放入其中，两侧用螺栓固定(图2b)。选取铜板的目的是为了防止磁场向励磁夹具外泄漏，磁体为钕磁硼，尺寸与试验MRE样品尺寸一致。由于万能试验机自带的压力传感器量程较大，为获取较高精度的剪切力，在剪切板和下夹头之间放置一个Flintec压力传感器，其量程为0～100 lb。铁芯由螺栓和固定装置固定，在固定装置一端分别放置两个垫片式压力传感器，用于获取施加在MRE上的横向荷载。直流电源可提供0～5 A的电流，分别给两个线圈供电。利用电液伺服万能试验机对所设计的装置实现位移控制。夹具底座通过试验机上夹头固定，调整下夹头位置使其加紧。将导杆式位移传感器固定于试验机上，用于记录MRE的位移变化。
采用Ansoft Maxwell 16.0软件对励磁夹具进行有限元仿真分析，励磁夹具设计为对称结构，根据励磁夹具结构在软件中建立如图4所示的模型，其中铁芯长150 mm，内径80 mm，与MRE接触面边长为35 mm，剪切板为70 mm×45 mm，内置磁体与铁片，尺寸均为35 mm×35 mm。其中磁体为厚度方向充磁，剩磁Br=1.25 T，矫顽力Hcb=954 kA/m。材料属性中，MRE采用非线性的B-H曲线。图4 励磁夹具模型图
本文编号：3567805
【文章来源】：磁性材料及器件. 2021,52(01)CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
试验装置示意图
励磁夹具及剪切板如图2所示，铁芯由导磁性能良好的10F钢制成，线圈由长春英普磁电技术有限公司加工，每个线圈1900匝，导线选用0.62 mm铜导线，支架选用环氧树脂材料。剪切板由不导磁的铜板和磁体组成，铜板中间开孔将磁体放入其中，两侧用螺栓固定(图2b)。选取铜板的目的是为了防止磁场向励磁夹具外泄漏，磁体为钕磁硼，尺寸与试验MRE样品尺寸一致。由于万能试验机自带的压力传感器量程较大，为获取较高精度的剪切力，在剪切板和下夹头之间放置一个Flintec压力传感器，其量程为0～100 lb。铁芯由螺栓和固定装置固定，在固定装置一端分别放置两个垫片式压力传感器，用于获取施加在MRE上的横向荷载。直流电源可提供0～5 A的电流，分别给两个线圈供电。利用电液伺服万能试验机对所设计的装置实现位移控制。夹具底座通过试验机上夹头固定，调整下夹头位置使其加紧。将导杆式位移传感器固定于试验机上，用于记录MRE的位移变化。
采用Ansoft Maxwell 16.0软件对励磁夹具进行有限元仿真分析，励磁夹具设计为对称结构，根据励磁夹具结构在软件中建立如图4所示的模型，其中铁芯长150 mm，内径80 mm，与MRE接触面边长为35 mm，剪切板为70 mm×45 mm，内置磁体与铁片，尺寸均为35 mm×35 mm。其中磁体为厚度方向充磁，剩磁Br=1.25 T，矫顽力Hcb=954 kA/m。材料属性中，MRE采用非线性的B-H曲线。图4 励磁夹具模型图
本文编号：3567805
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