磁流變液剪切力測(cè)量控制系統(tǒng)的研究
本文關(guān)鍵詞: 磁流變拋光技術(shù) 虛擬儀器 平行碟片測(cè)試方式 剪切力測(cè)量控制系統(tǒng) 出處:《西安工業(yè)大學(xué)》2016年碩士論文 論文類型:學(xué)位論文
【摘要】:磁流變液是一種新型智能材料,其在零磁場(chǎng)條件下呈現(xiàn)出低粘度的牛頓流體特性;而在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下,則呈現(xiàn)出高粘度、低流動(dòng)性的Bingham體特性。磁流變液的這種流變性能在很多科研領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。磁流變拋光技術(shù)是一種高效高精密光學(xué)元件表面加工技術(shù),通過(guò)磁流變拋光技術(shù)可以獲得超光滑光學(xué)元件表面。本文以西安工業(yè)大學(xué)面接觸式磁流變拋光機(jī)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),基于虛擬儀器技術(shù),研發(fā)設(shè)計(jì)了一套完整的磁流變液剪切力測(cè)量控制系統(tǒng),旨在磁流變拋光工作中,測(cè)量工件表面受到的剪切應(yīng)力的大小,通過(guò)改變磁場(chǎng)強(qiáng)度、間隙、工件轉(zhuǎn)速等參數(shù),研究剪切力的變化趨勢(shì)。本文從磁流變拋光技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,和磁流變液流變性的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀入手,引出剪切力對(duì)磁流變拋光加工效果的直接影響,進(jìn)而得出課題的研究意義。通過(guò)對(duì)磁流變拋光機(jī)機(jī)械結(jié)構(gòu)的研究,確定以平行碟片式測(cè)試方式為測(cè)試原理,明確平行碟片式測(cè)試方式中,扭矩與剪切力的數(shù)學(xué)關(guān)系。以磁流變拋光機(jī)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái),基于虛擬儀器技術(shù),研究設(shè)計(jì)出一套完整的磁流變液剪切力測(cè)量控制系統(tǒng)方案,對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)和軟件設(shè)計(jì)平臺(tái)分別進(jìn)行研究和闡述。本文最后將測(cè)控系統(tǒng)分為信號(hào)采集系統(tǒng)和輸出信號(hào)控制系統(tǒng),分別進(jìn)行了模塊化實(shí)驗(yàn),提高了系統(tǒng)調(diào)試工作的效率。模塊化調(diào)試工作完成后,進(jìn)行整體的聯(lián)機(jī)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證該測(cè)量控制系統(tǒng)的可行性和可靠性。
[Abstract]:Magnetorheological fluid is a new type of intelligent material, which exhibits low viscosity Newtonian fluid characteristics under zero magnetic field and high viscosity under strong magnetic field. Low fluidity of Bingham. This rheological property of MRF has been widely used in many fields of scientific research. MRP is a high efficiency and high precision optical element surface processing technology. The surface of ultra-smooth optical element can be obtained by magnetorheological polishing. In this paper, the surface contact magnetorheological polishing machine of Xi'an University of Technology is used as the experimental platform, based on virtual instrument technology, A complete system for measuring and controlling the shear force of the magnetorheological fluid is developed and designed to measure the shear stress on the surface of the workpiece in the process of magnetorheological polishing, by changing the parameters such as magnetic field intensity, clearance, rotational speed of the workpiece, etc. This paper starts with the development of magneto-rheological polishing technology and the research status of rheological properties at home and abroad, and leads to the direct influence of shear force on the processing effect of MRP. Through the study of the mechanical structure of the magnetorheological polishing machine, the parallel disc type test method is determined as the test principle, and the parallel disc type test method is defined. Taking the magnetorheological polishing machine as the experimental platform and based on the virtual instrument technology, a set of complete control system for measuring and controlling the shear force of the magnetorheological fluid is designed. The hardware design platform and software design platform of the measurement and control system are studied and expounded respectively. Finally, the measurement and control system is divided into signal acquisition system and output signal control system. After the modularization debugging work is finished, the whole on-line experiment is carried out to verify the feasibility and reliability of the measurement and control system.
【學(xué)位授予單位】:西安工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號(hào)】:TB381;TH87
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