磁流变的工作原理及主要的应用

关于磁流变的工作原理及主要的应用第1页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName目录1.磁流变液2.磁流变液的应用3.主要产品的技术原理4.国际相关产品的发展方向第2页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName磁流变液这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Binghan体特性。由于磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的、而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，因此是一种用途广泛、性能优良的智能材料。

第3页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName磁流变液的应用目前，磁流变液已经开始应用于研磨（抛光）工艺、阀门和密封、以及自动化仪表、机器人的传感器和。在其众多应用领域当中，研究最多、发展最快的应用领域是汽车座位减振器、刹车器、阀门开关和离合器、制动器第4页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName离合器和制动器的磁流变工作原理

线圈不通电时，磁流变液呈现牛顿流体状态，主动转子和从动转子；当线圈通电后，磁流变液在磁场作用下成为类固态形式，在磁场方向形成磁链。当主动转子旋转时，靠磁链的磁拉力将转矩从主动转子传递到从动转子。磁流变传动装置所能传递的转矩由磁链的剪切强度决定，而磁链的剪切强度又随磁场强度的增强而增大，直到饱和为止。当励磁电流减小在一定范围内变化时，主、从动转子不同步，呈滑差运行；第5页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName离合器和制动器第6页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName汽车减振器工作原理：汽车磁流变液减振器，以工作钢作为磁场发生的外磁路，以活塞体为磁场发生的内磁路：在励磁线圈外采用非导磁的线圈保护套，使磁力线通过由工作缸与活塞本体组成的阻尼通道；在活塞本体的外设计非导磁的导向器，以确保阻尼通道的径向尺寸均匀，更充分地发挥磁场对磁流变液作用：在工作缸的下腔设计了夹层橡胶波纹管补偿气囊，使减震器压缩过程中对簧载质量起到缓冲作用和对减震器起到体积补偿作用，有利于磁流变液的二次起浮。本减震器在小激励电流作用下，减振器的阻尼力就开始发生变化，确保减振器的能耗较小。第7页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName汽车磁流变的工作原理图第8页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName汽车减振装置第9页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName磁流变吸振器和其它产品的对比被动式吸振器缺点控制频带很窄且不可调减振失效甚至恶化缺点耗能多容易失效主动式吸振器优点响应速度为毫秒级可逆性好可靠性高、性能稳定能耗少在不改变自重的前提下大大拓宽了减振带宽半主动式吸振器磁流变材料第10页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName磁流变减振器的优点由于磁流体能够产生强大的阻尼力，而且磁流体阻尼器可以根据外部的振动环境不同调节磁场强度，很容易改变减振系统的阻尼和刚度，可达到主动减振的目的，因而阻尼器件是磁流体的最大应用领域。磁流体可用于许多新型汽车零部件，较典型的有可控阻尼的悬架减振器，可提高汽车的安全性和舒适性。在土木工程中可利用磁流体阻尼器来减轻地震响应或结构振动。磁流体阻尼器用于直升飞机旋冀系统稳定性控制的研究是近年来磁流体在航空工业中的一个新应用。第11页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName开关下面为磁性液体无摩擦开关示意图。水银和磁性液体装在一个不导电的容器中，利用外磁场改变水银在容器中的位置，来达到接通和断开电流的目的。下面为不需动力的新型磁性液体离心开关示意图。磁性液体密封在转轴上的非磁性容器中。当转轴静止时，磁性液体位于容器下部，传感器检测不到它；当轴转动时，离心力使磁性液体分布于容器内壁，传感器检测到磁性液体并引发开关动作。第12页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName磁流变开关的原理图及其示意图第13页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName国外磁流变产品的应用单位美国Lord公司汽车减振器、离合器和制动装置美国军方俄亥俄级导弹攻击核潜艇的抗攻击研究美国福特研究中心可在500HZ到600HZ内移频的磁流变弹性体吸振器原理样机佐治亚理工大学压缩式磁流变弹性体吸振器的移频特性及其控制方法宾西法尼亚州立大学直升机水平旋冀叶片的振动控制第14页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName国内磁流变的发展现状单位研究者研究方向哈尔滨工业大学欧进萍等采用最优控制实现JZ20-2MUQ海洋平台的磁流变智能阻尼隔振控制南京航空航天大学夏品奇教授实现磁流变阻尼器用于直升飞机“地面共振”的自适应控制重庆大学黄尚廉院士王代华教授采用仿人智能控、模糊控制对汽车磁流变半主动悬架经行控制上海交通大学汪建晓、孟光对磁流变减振系统在建筑、机械方面的应用研究哈尔滨建筑大学关新春第15页，讲稿共18页，2023年5月2日，星期三CompanyName国内发展现状中国科学技术大学香港中文大学西安交通大学复旦大学南京理工大学