磁流變的工作原理及主要的應(yīng)用

關(guān)于磁流變的工作原理及主要的應(yīng)用第一頁，共十八頁，2022年，8月28日目錄1.磁流變液2.磁流變液的應(yīng)用3.主要產(chǎn)品的技術(shù)原理4.國際相關(guān)產(chǎn)品的發(fā)展方向第二頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName磁流變液這種懸浮體在零磁場條件下呈現(xiàn)出低粘度的牛頓流體特性；而在強磁場作用下，則呈現(xiàn)出高粘度、低流動性的Binghan體特性。由于磁流變液在磁場作用下的流變是瞬間的、可逆的、而且其流變后的剪切屈服強度與磁場強度具有穩(wěn)定的對應(yīng)關(guān)系，因此是一種用途廣泛、性能優(yōu)良的智能材料。

第三頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName磁流變液的應(yīng)用目前，磁流變液已經(jīng)開始應(yīng)用于研磨（拋光）工藝、閥門和密封、以及自動化儀表、機器人的傳感器和。在其眾多應(yīng)用領(lǐng)域當中，研究最多、發(fā)展最快的應(yīng)用領(lǐng)域是汽車座位減振器、剎車器、閥門開關(guān)和離合器、制動器第四頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName離合器和制動器的磁流變工作原理

線圈不通電時，磁流變液呈現(xiàn)牛頓流體狀態(tài)，主動轉(zhuǎn)子和從動轉(zhuǎn)子；當線圈通電后，磁流變液在磁場作用下成為類固態(tài)形式，在磁場方向形成磁鏈。當主動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，靠磁鏈的磁拉力將轉(zhuǎn)矩從主動轉(zhuǎn)子傳遞到從動轉(zhuǎn)子。磁流變傳動裝置所能傳遞的轉(zhuǎn)矩由磁鏈的剪切強度決定，而磁鏈的剪切強度又隨磁場強度的增強而增大，直到飽和為止。當勵磁電流減小在一定范圍內(nèi)變化時，主、從動轉(zhuǎn)子不同步，呈滑差運行；第五頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName離合器和制動器第六頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName汽車減振器工作原理：汽車磁流變液減振器，以工作鋼作為磁場發(fā)生的外磁路，以活塞體為磁場發(fā)生的內(nèi)磁路：在勵磁線圈外采用非導磁的線圈保護套，使磁力線通過由工作缸與活塞本體組成的阻尼通道；在活塞本體的外設(shè)計非導磁的導向器，以確保阻尼通道的徑向尺寸均勻，更充分地發(fā)揮磁場對磁流變液作用：在工作缸的下腔設(shè)計了夾層橡膠波紋管補償氣囊，使減震器壓縮過程中對簧載質(zhì)量起到緩沖作用和對減震器起到體積補償作用，有利于磁流變液的二次起浮。本減震器在小激勵電流作用下，減振器的阻尼力就開始發(fā)生變化，確保減振器的能耗較小。第七頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName汽車磁流變的工作原理圖第八頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName汽車減振裝置第九頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName磁流變吸振器和其它產(chǎn)品的對比被動式吸振器缺點控制頻帶很窄且不可調(diào)減振失效甚至惡化缺點耗能多容易失效主動式吸振器優(yōu)點響應(yīng)速度為毫秒級可逆性好可靠性高、性能穩(wěn)定能耗少在不改變自重的前提下大大拓寬了減振帶寬半主動式吸振器磁流變材料第十頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName磁流變減振器的優(yōu)點由于磁流體能夠產(chǎn)生強大的阻尼力，而且磁流體阻尼器可以根據(jù)外部的振動環(huán)境不同調(diào)節(jié)磁場強度，很容易改變減振系統(tǒng)的阻尼和剛度，可達到主動減振的目的，因而阻尼器件是磁流體的最大應(yīng)用領(lǐng)域。磁流體可用于許多新型汽車零部件，較典型的有可控阻尼的懸架減振器，可提高汽車的安全性和舒適性。在土木工程中可利用磁流體阻尼器來減輕地震響應(yīng)或結(jié)構(gòu)振動。磁流體阻尼器用于直升飛機旋冀系統(tǒng)穩(wěn)定性控制的研究是近年來磁流體在航空工業(yè)中的一個新應(yīng)用。第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName開關(guān)下面為磁性液體無摩擦開關(guān)示意圖。水銀和磁性液體裝在一個不導電的容器中，利用外磁場改變水銀在容器中的位置，來達到接通和斷開電流的目的。下面為不需動力的新型磁性液體離心開關(guān)示意圖。磁性液體密封在轉(zhuǎn)軸上的非磁性容器中。當轉(zhuǎn)軸靜止時，磁性液體位于容器下部，傳感器檢測不到它；當軸轉(zhuǎn)動時，離心力使磁性液體分布于容器內(nèi)壁，傳感器檢測到磁性液體并引發(fā)開關(guān)動作。第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName磁流變開關(guān)的原理圖及其示意圖第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName國外磁流變產(chǎn)品的應(yīng)用單位美國Lord公司汽車減振器、離合器和制動裝置美國軍方俄亥俄級導彈攻擊核潛艇的抗攻擊研究美國福特研究中心可在500HZ到600HZ內(nèi)移頻的磁流變彈性體吸振器原理樣機佐治亞理工大學壓縮式磁流變彈性體吸振器的移頻特性及其控制方法賓西法尼亞州立大學直升機水平旋冀葉片的振動控制第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName國內(nèi)磁流變的發(fā)展現(xiàn)狀單位研究者研究方向哈爾濱工業(yè)大學歐進萍等采用最優(yōu)控制實現(xiàn)JZ20-2MUQ海洋平臺的磁流變智能阻尼隔振控制南京航空航天大學夏品奇教授實現(xiàn)磁流變阻尼器用于直升飛機“地面共振”的自適應(yīng)控制重慶大學黃尚廉院士王代華教授采用仿人智能控、模糊控制對汽車磁流變半主動懸架經(jīng)行控制上海交通大學汪建曉、孟光對磁流變減振系統(tǒng)在建筑、機械方面的應(yīng)用研究哈爾濱建筑大學關(guān)新春第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日CompanyName國內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀中國科學技術(shù)大學香港中文大學西安交通大學復旦大學南京理工大學武漢理工大