基于永磁體可對(duì)磁流變彈性體（MRE）提供一個(gè)初始磁場(chǎng),通過(guò)對(duì)線圈加電流可使其磁場(chǎng)減弱的現(xiàn)象設(shè)計(jì)了MRE剛度軟化剪切試驗(yàn)裝置,線圈產(chǎn)生的磁場(chǎng)調(diào)節(jié)磁體的磁場(chǎng)以改變MRE的剛度,實(shí)現(xiàn)MRE剛度軟化性能。采用Ansoft Maxwell對(duì)試驗(yàn)裝置進(jìn)行仿真分析,計(jì)算出不同電流強(qiáng)度下試驗(yàn)裝置內(nèi)部的磁感應(yīng)強(qiáng)度及其飽和點(diǎn)。制備不同羰基鐵粉（CPI）體積分?jǐn)?shù)的MRE,研究了MRE剛度軟化過(guò)程中CPI體積分?jǐn)?shù)、電流強(qiáng)度、剪切位移及激振頻率對(duì)其剪切性能的影響。結(jié)果表明:MRE剛度可有效地隨控制線圈電流增強(qiáng)而實(shí)時(shí)降低,實(shí)現(xiàn)MRE材料的剛度軟化特性;剛度軟化條件下CPI體積分?jǐn)?shù)、電流強(qiáng)度、剪切位移及激振頻率對(duì)MRE等效剛度及等效變阻尼具有顯著影響。 

【文章來(lái)源】：磁性材料及器件. 2021,52(01)CSCD

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

試驗(yàn)裝置示意圖

勵(lì)磁夾具及剪切板如圖2所示，鐵芯由導(dǎo)磁性能良好的10F鋼制成，線圈由長(zhǎng)春英普磁電技術(shù)有限公司加工，每個(gè)線圈1900匝，導(dǎo)線選用0.62 mm銅導(dǎo)線，支架選用環(huán)氧樹(shù)脂材料。剪切板由不導(dǎo)磁的銅板和磁體組成，銅板中間開(kāi)孔將磁體放入其中，兩側(cè)用螺栓固定(圖2b)。選取銅板的目的是為了防止磁場(chǎng)向勵(lì)磁夾具外泄漏，磁體為釹磁硼，尺寸與試驗(yàn)MRE樣品尺寸一致。由于萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)自帶的壓力傳感器量程較大，為獲取較高精度的剪切力，在剪切板和下夾頭之間放置一個(gè)Flintec壓力傳感器，其量程為0～100 lb。鐵芯由螺栓和固定裝置固定，在固定裝置一端分別放置兩個(gè)墊片式壓力傳感器，用于獲取施加在MRE上的橫向荷載。直流電源可提供0～5 A的電流，分別給兩個(gè)線圈供電。利用電液伺服萬(wàn)能試驗(yàn)機(jī)對(duì)所設(shè)計(jì)的裝置實(shí)現(xiàn)位移控制。夾具底座通過(guò)試驗(yàn)機(jī)上夾頭固定，調(diào)整下夾頭位置使其加緊。將導(dǎo)桿式位移傳感器固定于試驗(yàn)機(jī)上，用于記錄MRE的位移變化。

采用Ansoft Maxwell 16.0軟件對(duì)勵(lì)磁夾具進(jìn)行有限元仿真分析，勵(lì)磁夾具設(shè)計(jì)為對(duì)稱結(jié)構(gòu)，根據(jù)勵(lì)磁夾具結(jié)構(gòu)在軟件中建立如圖4所示的模型，其中鐵芯長(zhǎng)150 mm，內(nèi)徑80 mm，與MRE接觸面邊長(zhǎng)為35 mm，剪切板為70 mm×45 mm，內(nèi)置磁體與鐵片，尺寸均為35 mm×35 mm。其中磁體為厚度方向充磁，剩磁Br=1.25 T，矯頑力Hcb=954 kA/m。材料屬性中，MRE采用非線性的B-H曲線。圖4 勵(lì)磁夾具模型圖


本文編號(hào)：3567805