通过添加两种不同类型的固体润滑剂来分析磁流变液的摩擦磨损性能.通过实验结果可知,润滑剂的加入能有效地改善和提高磁流变液的润滑性能,二硫化钼的润滑效果好于氮化硼.固体润滑剂与有机膨润土和二氧化硅两种触变剂的配伍性存在一定差异.

沉降稳定性是磁流变液的重要属性,是衡量磁流变液好坏的重要标准,目前对于磁流变液沉降时间的测量只能通过实验来进行,一次沉降实验通常需要进行很长时间。鉴于此,参照现有的对磁流变液的数值模拟方法构建了模拟磁流变液沉降过程的动力学模拟方法,并使用羟基铁粉和硅油配制的磁流变液验证了所构建的数值模拟方法的准确性。对比结果表明,构建的模拟方法在模拟没有添加剂的磁流变液时有较高准确性,误差在10%以下。

为了更好地研究磁流变液的宏观性能和温度对屈服应力测试装置的影响,首先从微观角度来分析磁流变液的链化过程,通过数值模拟与实验观测相结合的方式来分析磁流变液内部链化形成结构。然后利用Fluent仿真软件模拟屈服应力测试装置的温度场,通过仿真云图来探究其温度对屈服应力测试装置的影响。最后对屈服应力测试装置进行优化与改进,来更好地提高磁流变液测试装置的精确度,也为磁流变液的制备配方和设计提供了参考依据。

磁路环境是制约磁流变液装置正常工作的最主要因素,良好的磁路环境使磁流变液测功机具有更佳的经济性和实用性。以新型磁流变液测功机为研究对象,利用Ansoft Maxwell软件对其进行磁场仿真,研究隔磁环和导磁材料对磁流变液测功机磁场性能的影响。通过搭建磁流变液加载磁场试验台架,对3种不同体积百分比的磁流变液样品进行磁场加载试验,相同电流下仿真结果与试验结果平均误差为8.9%,证明仿真方法的可行性。研究表明,体积分数对磁流变液工作间隙处的磁感应强度影响极其微小;磁流变液测功机工作间隙内磁感线分布较为均匀,磁感应强度在120~162 mT范围内,且不同影响因素对磁流变液测功机工作间隙内的磁感应强度有不同程度的影响。

磁流变液作为一种智能材料,其电学特性的准确探究有助于其在相关领域的有效利用。本工作研究了磁场强度、正压力以及磁性颗粒的粒径和体积分数等电学参数与平行板间磁流变液电阻的映射关系,推导了平行板间磁流变液电阻的理论计算公式。实验与理论计算的对比结果显示,本工作提出的磁流变液电阻计算方法有较强的可行性和准确的适用范围。

为了提升磁流变液剪切屈服应力计算的准确性,课题组以麦克斯韦应力张量理论为基础,从微观角度考虑非线性磁化过程从而建立磁流变液链状模型。以MRF-122EG和MRF-132LD磁流变液2种液体样本为研究对象,通过ANSOFT软件进行磁场仿真并得出2种样品的屈服应力。结果显示:MRF-122EG、MRF-132DG样品的屈服应力与Lord公司提供的对应技术参数的最大相对误差分别约为6%和9%,属于实验允许的范围,说明该理论模型具有合理性。该研究也为磁流变液剪切屈服应力计算提供一种实用的方法。

磁流变液作为一种智能材料受到了越来越多的关注,但是目前针对磁流变液的研究主要集中在磁流变液的应用以及改进磁流变液的配置方法,对于磁流变液的电学特性的研究很少。因此,通过设计的磁流变液电阻测量装置探究了不同磁场和正压力下磁流变液电阻值的变化情况,并探究了粒径和质量分数对磁流变液阻值的影响。实验结果发现,当磁场强度在0~0.15T时磁流变液的电阻值会迅速从无穷大急剧下降,下降幅度大约为85%。另外,磁流变液中磁性颗粒的粒径与质量分数会对磁流变液的电阻值产生明显的影响。