磁流變液(Magnetorheological Fluids,MRF)是一種新型的智能材料,它是由微米級的磁性顆粒、載液以及添加劑組成。在沒有外加磁場的條件下,磁流變液具有牛頓流體的特性;在外加磁場的作用下,其表觀粘度可在數(shù)毫秒內(nèi)增加幾個(gè)數(shù)量級,轉(zhuǎn)變?yōu)锽ingham流體,而去掉外加磁場后又重新表現(xiàn)為牛頓流體的特性,并且該轉(zhuǎn)變快速可逆、方便可控。由于其優(yōu)良的流變性能,受到國內(nèi)外學(xué)者的高度重視和研究,并廣泛應(yīng)用于機(jī)械工程、生物工程、航空航天和醫(yī)療器械等領(lǐng)域。磁流變液傳動技術(shù)(Magnetorheological Fluids Transmission)是磁流變液器件的研究重點(diǎn)之一,具有結(jié)構(gòu)簡單、控制方便、響應(yīng)迅速、能耗低等優(yōu)點(diǎn),具有廣泛的應(yīng)用前景。本文的主要研究工作如下:(1)對磁流變液的組成、制備方法和流變特性進(jìn)行了分析,并制備了適合傳動用的硅油基磁流變液;給出了磁流變液的性能指標(biāo)及其影響因素;開展了磁流變液剪切屈服應(yīng)力測試實(shí)驗(yàn),提出了磁流變液屈服應(yīng)力隨磁場變化的宏觀模型。(2)對傳動用磁流變液的性能要求及其失效形式進(jìn)行了分析,在對磁流變液傳動裝置結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和磁學(xué)設(shè)計(jì)理論研究的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了滿足實(shí)驗(yàn)要求的磁流變液傳動裝置,并基于Ansoft Maxwell進(jìn)行了磁路仿真。(3)搭建了磁流變液傳動系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺,并進(jìn)行了傳動介質(zhì)測試實(shí)驗(yàn)、磁場測量實(shí)驗(yàn)、傳動特性實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:自行制備的磁流變液性能優(yōu)良,滿足傳動需求;磁場分布均勻與仿真結(jié)果保持一致,符合設(shè)計(jì)需要;磁流變液傳動系統(tǒng)具有線性度較好的電流—轉(zhuǎn)矩特性,空載阻力較小,具備恒轉(zhuǎn)矩特性和較好的調(diào)節(jié)能力,且穩(wěn)定狀態(tài)下傳動效率較高,能夠符合實(shí)際工程應(yīng)用的需要。(4)針對所搭建的磁流變液傳動系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)臺,分析了磁流變液調(diào)速技術(shù)的工作原理,設(shè)計(jì)了磁流變液傳動系統(tǒng)的模糊控制策略,并開展了相關(guān)的開環(huán)調(diào)速實(shí)驗(yàn)。
【學(xué)位授予單位】：中國礦業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TB381

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本文編號：1574574