旋转剪切下磁流变液壁面滑移特性研究

发布时间：2021-01-19 00:24

　　磁流变液是由铁磁性颗粒分散于载液中所形成的一种新型智能磁敏材料,由于其独特的磁流变效应,已被广泛的应用于实际工程中。但是,磁流变液在剪切流变过程中往往伴随着壁面滑移效应,进而影响了磁流变器件的力学输出效能,不利于磁流变液及磁流变器件的研发和精密控制。为了研究磁流变液在旋转剪切下其内在的滑移规律,提高磁流变液的有效传动能力,在分析磁流变液剪切流变特点及本构方程的基础上,提出了一种有效检测磁流变液滑移速度和滑移层的理论方法。基于旋转剪切,分析了4种剪切壁面的结构特点,利用Maxwell仿真软件分析了剪切壁面物理属性对磁场分布的影响。从微观层面对剪切壁面上的磁性颗粒进行了受力和运动状态分析,并研制了磁流变液壁面滑移测试实验台,系统的进行了磁流变液滑移影响因素的探究,对磁流变液进行了壁面滑移实验研究及分析。论文的研究工作分为以下几个方面:（1）对4种典型的磁流变液本构方程的特点及不足进行了分析和总结,并选用了Bingham模型作为磁流变液在旋转剪切下壁面滑移的理论基础,分析了磁流变液在旋转剪切下的流变特点,提出了一种有效测量磁流变液滑移速度和滑移层厚度的方法,建立了基于滑移条件的磁流变液力学模... 

【文章来源】：浙江师范大学浙江省

【文章页数】：68 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

同轴圆

颓看懦√跫?拢?帕鞅湟夯岱⑸?桃毫较喾掷牒突?葡窒螅??而导致实验记录的剪切屈服应力的幅度减校2009年EduardaCosta等[27]研究了磁流变液与磁流变阻尼器壁面的摩擦力效应，通过实验估算出磁流变液流体的摩擦系数和磁导率。2011年德国学者HansMartinLaun等[28]讨论了磁流变液在剪切时，法向力、铁磁颗粒与壁面之间的磁力关系，以及壁面粗糙度在固体摩擦模型中的作用，同时运用Maxwell分析了非导磁壁面与导磁壁面的磁场分布情况，指出非导磁材料的壁面在凹槽处磁场比较集中，而导磁材料的壁面却在凸起处磁场相对较强，如图1.6所示。图1.6壁面磁场分布图2013年Kuzhir和Pavel等[29]采用直线标记法研究磁流变流体的剪切流动状态，如图1.7所示。实验表明低剪切速率下的磁流变流体在中间层发生破裂，下半部分附着于下传动盘，而上半部分与上传动盘共同移动，并且着色柱的两个部分总是垂直于流变仪板。随着剪切转速的增加，在较高的剪切速率下，表面的着色柱经历均匀变形并在剪切作用下倾斜伸长。

直线标记法


本文编号：2985958