驶时,车速可以达到,而普通汽车速度最高只能达到。这些单位的研究人员认为,致流变体减振器应用于航空汽车工业的显著特点是主动响应,外界条件的变化气候道路信号可通过计算机来控制致流变体的响应。此种响应可随时适应外界条件变化。美国与白俄罗斯的两所学院合作,将应用于研磨抛光工艺,其对象是玻璃陶瓷和半导体材料。这种工艺较常规工艺突出的优点是工件表面层和次表面层无压应力,因而不会受到损伤,且研磨受计算机控制。白俄罗斯传质传热研究所在这方面做的工作较多,对其控制机理研究也较为成熟。此项工作对航空工业的光学仪器陶瓷等复合材料产品的加工将有促进作用。另应用前景是阀门和密封,流体的粘度随外加场强变化而变化,因而改变场强就改变了流量。由组成阀门可以不用或者少用中间环节零件例如滑阀芯等。白俄罗斯传质传热研究所研制的以阀门组成的锻炼器材受到消防和公安部门的欢迎,它可以方便地使锻炼者的作用力在到之间变化,整个设备电功耗为。该所研制的密封圈,使用静态剪应力为的磁流变体相当于般的电流变体抗剪强度,轴承处于静态和磁场强度为时,线圈电流为,密封圈可承受最大加压压强为轴承处于动态时,其压强增加的值与转速有关,在时达最大值,在时为。除此之外,还可以应用于机械手的抓持机构装配车间不规则形体的依托架以及离合器和制动器,目前又扩展到自动化仪表计算机的寄存器,机械人的传感器以及采矿印刷等行业。继电流变体研制之后的磁流变体的新发展使人们相信,致流变体已从军事部门航空航天航海应用为主转向民用商业应用阶段,首先将应用到汽车工业。有人预言世纪将是致流变体替换方向盘,替代减振器,更新显示器等装置的时代,这就为致流变体进入千家万户创出了道路。参考文献祝长生。交变磁场下盘型磁流变流体阻尼器的动力特性。浙江大学学报工学版年月第卷第期。张先舟,龚兴龙,张培强等。磁流变液挤压增强效应的研究。中国科学技术大学力学和机械工程系,安徽合肥朱应顺,龚兴龙,李辉,张培强等。磁流变液剪切屈服应力的数值分析。般认为,磁流变液的剪切屈服应力是其剪切应力应变曲线图中的应力最大值限于计算量,并不失般性,计算时所取值分别为不妨取时,按式,作出的磁场定时,磁场引起的无量纲化磁流变液剪切应力应变关系如图所示图链状模型磁致应力应变关系从图中可见,外加磁场定时,磁致剪切应力应变关系图中,磁致剪切应力在达最大值前,与剪应变近似呈线性关系当剪应变时,磁流变液的磁致剪切应力达到最大值,可将其作为磁流变液的剪切屈服应力其它时的剪切应力应变关系与图非常相似,可近似地将时的剪切应力值作为磁流变液的剪切屈服应力,即,不同情况下的磁流变液剪切屈服应力的比值大小,可近似用小应变下的磁致剪切应力比值来代替,即近似用式来代替计算得到的不同入时,修正模型与单链模型磁致剪切应力比值如图所示图种模型的磁致剪切应力比值从图中可见,用了修正后的磁流变液计算模型后,与单链计算模型相比较,考虑周围链影响后计算所得磁致剪切应力变小,即单链模型高估了磁致剪切应力大小当链内颗粒间距。定时,值较小,也就是链与链之间距离较小时,单链模型的误差较大而当久值较大,也就是链与链之间距离较大时,种模型的结果趋于致假设,即认为链内颗粒互相接触,设颗粒体积比浓度为,由式知,中知,此时,即按单链模型计算会有的误差。当颗粒体积比浓度更大时,值将变小,此时若仍按传统单链模型计算,误差显然不能忽略比如,当,对于链状模型,由式知按式,种模型计算结果比值约为,即单链模型将有写的误差常见的磁流变液中,铁磁颗粒般为碳基铁粉颗粒,其饱和磁极化强度满足,假设,由式,得磁饱和时的磁流变液剪切屈服应力值为这是只考虑磁相互作用能时,基铁粉颗粒体积分数为的磁流变液所能达到的剪切屈服应力的上限同样,由式,可得到不同磁场强度下磁流变液的剪切屈服应力柱状结构的剪切屈服应力分析磁流变液中,链与链之间会聚集成柱状结构,且对于球形颗粒,颗粒稳定聚集结构为体心立方结构本节构建了结构计算模型,计算磁流变液磁致剪切应力,并对链状和柱状结构的剪切屈服应力大小进行比较对于结构单元,其个方向长度比为,设长度最短的边所在方向为链的方向,且与外加磁场方向致则单元在空间无限扩展后,即为系列的平行等间距链,只不过系列链在个方向上互相错开此方向的半个单位距离可见柱状结构内部,可看成是由个系列的平行等间隔链所组成柱状结构的磁致剪切应力分析,计算过程与链状结构相似,即式对空间各处颗粒求和只不过对链状结构进行计算时,是对个系列链中颗粒求和,而对于柱状结构,要对各个柱个系列链中颗粒求和由于柱大小有限,位于柱内不同位置的链中的颗粒受到的磁相互作用能不同,求磁流变液中的磁能密度时,对柱内不同链中颗粒的磁相互作用能作了平均假设磁流变液中,柱与柱之间平行等间隔排列则对柱状结构的建模计算,涉及到个问题柱的粗细,柱与柱之间的间距假设柱在链方向也就是沿磁场方向无限长,但在垂直于磁场方向长度有限不失般性,作为近似,假设垂直于磁场方向,单个柱由个单元组成,即单方向上含有个单元值变化时,柱的大小也随之变化每个柱内链的总条数由下式给出设磁流变液中铁磁颗粒体积分数为,同样设链内相邻颗粒距离。,则垂直于磁场方向单位截面内链的总数为单位截面含柱个数为则相邻柱与柱之间距离为从而,可以定出周围柱以及周围柱中链的位置对于链内颗粒间距较小的情况,不妨假设,计算时只考虑了周围层柱的影响对于单个柱内链数为上百条的情况,不妨假设给定颗粒体积比浓度为,应用式,对柱内颗粒和周围柱中颗粒求和计算得到磁场引起的无量纲化磁流变液剪切应力变关系图见图图柱状模型磁致应力应变关系从图中可见,外加磁场定时,与链状结构相似,含柱状结构磁流变液的磁致剪切应力应变关系图中,磁致剪切应力在达最大值前,与剪应变近似呈线性关系,故小应变下磁致剪切应力的比值即可近似作为剪切屈服应力比值当剪应变时,含柱状结构磁流变液的磁致剪切应力达到最大值,可将其作为磁流变液的剪切屈服应力小应变下,颗粒体积分数为时,修正模型与单链模型的磁致剪切应力比值随变化关系见图时,计算得到的修正模型与单链模型的磁致剪切应力比值随颗粒体积比浓度变化关系如图所示图种模型计算得到的磁致剪切应力的比值从图可见,对于柱状结构,单链模型仍然高估了磁流变液的磁致剪切应力,也即高估了其剪切屈服应力柱内链数越多,也就是柱越粗时,种模型差别越大颗粒体积比浓度越大,柱与柱之间距离较小时,种模型的差别也较大定时,磁致剪切应力有随着柱内链数增加而下降的趋势从图知时,修正模型与单链模型磁致剪切应力比值,即剪切屈服应力比值为,比,链状模型对应的比值当,对于链状结构种模型计算结果比值约为从图知,对于柱状结构,修正模型与单链模型剪切屈服应力比值为,故此时柱状结构磁流变液的剪切屈服应力比链状结构的要大可见,颗粒体积比浓度较小时,在提高磁流变液剪切屈服应力方面,链状结构比柱状结构要好但颗粒体积比浓度较大时,柱状结构优于链状结构而从式可知,磁流变液磁致剪切应力随着颗粒体积分数线性增加虽然按式计算会有误差,但误差不太大,不能抵消颗粒体积分数增加时磁致剪切应力增加的趋势所以在应用磁流变液时,为了得到较大的剪切应力及剪切屈服应力,人们总是倾向于选择较大的颗粒体积比浓度,并且此时柱状结构为较优结构,这与人们的般认识也是致的结论传统的单链模型高估了磁流变液的剪切屈服应力颗粒体积比分数为时,对于链状结构,单链模型误差为,而对于柱状结构,用单链模型计算时,其误差为若仅考虑磁相互作用能,在提高磁流变液的剪切屈服应力方面,颗粒体积比浓度较小时,链状结构比柱状结构要好而当颗粒体积比浓度较大时,柱状结构优于链状结构。磁流变液由悬浮相表面活性剂或固态胶体稳定剂悬浮介质组成悬浮相采用系列拨基铁粉和铁合金粉,粒子大小为,体积分数为添加剂及预处理剂分别采用磺酸盐油酸偶联剂烷基胺磷酸脂澳化烷基甲基胺烷氧基硫代磷酸盐聚乙醇及其它非离子型添加剂等,添加体积浓度为悬浮介质分别采用硅油和烃类油,采用合成方法球磨的配球量法基液置换法等方法配制磁流变液笔者采用自制的磁流变液的磁流变效应测试装置该装置采用上下高度平行的两碟片,保证了磁场在磁流变液测试中的均匀性,同时为了克服磁流变液在边界处发生滑移,使得传递到壁面的剪切应力小于流体中的真实应力,该装置使用了高磁导率的材料特制的两碟片解决剪力传递的间题在室温下,分别对磁场和剪应变率不同条件下的磁流变效应进行测量结果与讨论图是磁流变液在不同磁场强度下剪切应力随剪应变率变化的曲线,从图时,剪应变率为零时所对应的剪切应力并不为零,表明中可以看出,当加人外部磁场要使磁流变液发生流动,其剪切应力必须大于值,即要达到磁流变液的屈服极限,同时图中表明了随外加磁场强度的增加,同剪应变率所对应的剪切应力也随之增加,此外,在相同的磁场强度下,磁流变液的剪切应力随剪应率变化不很明显图剪切应力随剪应变率变化的曲线由于悬浮于基液中的固体磁性粒子在磁场作用下的极化,使得在基液中作无序状态分布的粒子有序化,形成粒子链粒子束,最后形成种稳定的结构,使得磁流变液的猫度增加,液体变稠,流动性降低,液体要恢复流动,应力必须达到屈服极限,才能打破这种结构随着磁场强度的增加,这种粒子极化后的稳定结构更加牢固和结实,恢复流动所需的力也相应增大,因而屈服应力增大在外加磁场作用下,在磁流变液中的固体粒子极化形成稳定的网状结构,是磁流变液变稠固化以及产生屈服应力