磁流变液的制备及阻尼性能研究

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本文首先对磁流变液的稳定机理进行了分析,提出了在外界扰动下磁流变液的再分散能力,指出粒径分布和剩磁引起的磁吸引力是影响磁流变液再分散能力的主要因素。筛选了LDT-50磷化羰基铁粒子作为固体粒子、油酸作为表面活性剂制备磁流变液。采用球形、平均粒径为10nm的Fe<,3>O<,4>粒子作为稳定剂,加入到磁流变体系中,研究了表面活性剂用量和纳米Fe<,3>O<,4>粒子加入量对体系粘度和稳定性的影响,得出了稳定性好的材料配比。所制得的磁流变液密度ρ=1.343×10<3>kg/cm<3>,20℃粘度η=0.51Pa/s,体积分数为ψ=17.3%。 其次,采用自制的管道流动式磁流变测试器件,用实验的方法测量了本文制备的磁流变流体的剪切屈服应力随磁场的变化关系。测试结果表明,在外磁场作用下,本文制备出的磁流变液的剪切屈服应力基本达到了磁流变器件的使用要求。 最后,运用Comsol Multiphisics有限元分析软件,采用正交实验的方法研究了磁极结构参数对磁流变阻尼器阻尼间隙最大磁感应强度的影响,得出了阻尼间隙磁感应强度与其主要影响因素之间的关系。将磁流变液当成粘塑性流体,分析其在阻尼器中的流动规律,得到了阻尼力得计算模型。用无量纲方法研究了磁流变阻尼器设计参数与设计要求之间的关系,归纳出了无量纲设计步骤,并对磁流变阻尼器的边界滑移现象进行了定性分析。
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