磁流變膠泥流變學特性測試裝置研究.pdf

1、磁流變材料作為一種智能材料，因其可控性好，剪切屈服應力大等特點而受到廣泛研究和應用。隨著工程應用的深入，對其沉降穩(wěn)定性、溫度穩(wěn)定性、可控范圍等同時達到預期高性能值的需求越來越強烈，而對同時具有這些特點的磁流變膠泥（MRG）進行研發(fā)、制備及測試具有積極意義。鑒于一般商業(yè)流變儀受液態(tài)磁流變材料在高速下會離心甩出等限制，其流變學特性測試被限制在低剪切率下，本文設計了具有上下緩沖腔的同軸圓筒結構，研究了能測試高剪切率下液態(tài)磁流變材料流變學特性的

2、裝置。此外，基于磁流變膠泥微觀動力學研究較少的現狀，建立了磁流變膠泥微觀動力學模型以指導高性能磁流變膠泥的設計、制備和應用。上述兩方面的工作能更好地豐富磁流變膠泥流變學特性研究，具體工作如下：
　?、儆捎诖帕髯兡z泥的微觀機理尚不明確，本文建立一個磁流變膠泥磁致流變學行為微觀動力學模型來分析剪切應力與質量分數、顆粒粒徑、彈性膠泥黏度之間的關系?；诖?，制備了9種磁流變膠泥，并使用安東帕流變儀對磁流變膠泥的流變學特性進行測試以驗證模型

3、，為高性能磁流變膠泥的設計、制備提供指導。
　?、谶M行磁流變膠泥流變學特性測試裝置（MRG測試裝置）理論設計。通過磁學等知識對磁路進行理論分析，采用ANSYS軟件進行仿真及優(yōu)化，從而實現磁通量大且漏磁和磁芯材料少的最優(yōu)設計。根據磁流變膠泥等液態(tài)磁流變材料在高剪切率下易受離心力等因素影響而測量失效的情況，結合剪切流動模式及相關理論，設計了同軸圓筒的測試腔結構（測試間隙為0.2mm），且為消除平面干涉及離心等因素的干擾設計了上下緩沖腔

4、結構。該裝置還能實現液態(tài)磁流變材料的測試。
　?、蹖RG測試裝置進行設計、加工、組裝和調試。首先分析并解決機械結構設計中同軸度、密封、定位等主要難題；其次對扭矩傳感器、數據采集卡、伺服電機等硬件進行選型以實現理論參數與選購設備參數的匹配，從而確定最佳參數；然后根據最終尺寸完善機械結構的整體設計、加工與組裝；最后結合整體要求，進行上位機界面編程設計，開展各模塊聯(lián)合調試、校準和標定。
　?、懿捎肕RG測試裝置測試磁流變膠泥在高