磁流变液离合器的设计与试验分析

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1、重庆大学硕士学位论文磁流变液离合器的设计与试验分析姓名：杨岩申请学位级别：硕士专业：固体力学指导教师：张俊乾20050101独创性声明本人声明所呈交的学位沦文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除J，文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重迭态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位沦文作者签名：—氏劣签字日期：。，年阳／。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解重废太堂有关

2、保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权重迭太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，口』以采用影EjJ、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密()，在——年解密后适用本授权}0。本学位沦文属于不保密(／)。(请只在上述一个括号内打“√”)学位论文作者签名：签字日期：。＼／年(月1二日翩签名渤。再∞垄翌型兰塑±堡奎塑至．摘要磁流变液(MRF)是一种在外加磁场作用下流变特性发生急剧变化的材料，它在无外加磁场作用时呈现牛顿流体的流动特性，然而在强磁场作用下

3、，其表观粘度可在毫秒级的短时间内增加几个数量级以上，并呈现类似固体的力学性质，而且粘度的变化是连续、可逆的，即1旦去掉磁场后，又变成可以流动的液体。磁流变效应连续、可逆、迅速和易于控制的特点使得磁流变液装置将广泛应用在汽车、机械、建筑、航空、医疗等领域。被认为是未来最具前途的智能材料之一磁流交液离合器是一种利用磁流变液剪切应力来进行离台的-eoo装置，它传递的力矩随外加磁场的变化迅速变化。在没有磁场作用的情况下，磁流变液处于液体状态，离合器的离合力矩仅为粘性阻力。当有一个外加磁场作用时，磁流变液中的极性粒子马上被极化并沿着磁力线方程成链状分布

4、。这种链状结构就使磁流变液的剪切应力增大，表现出塑性体的特性，因此离合器就可以传递一定的力矩。力矩的大小jJ’以通过调节磁场强度的大小来控制。磁流变离合器具有传动平稳、均衡、结构简单、紧凑、操作简便、能耗低、寿命长等优良性能。本文首先对磁流变液的材料及流变特性进行了介绍，对磁流变液本构模型进行了分析。对磁流变液的传力方式进行了讨论，并根据剪切模式建立了磁流变液的传力模型，完成了圆筒式磁流变离合器的设计与样品加工，得出了基本设计公式，并对该离合器的性能进行了测试分析，实验证明磁流变液基于磁场强度的改变可以传递不同的转矩与转速，磁流变液离合器有很

5、大的二I：程应用前景。关键词：磁流变液离合器传力模型实验分析．至垦奎堂堕±堡壅垒呈!!坠里ABSTRACTMagnetorheological(MR)fluidsconsistofstablesuspensionsofparticlesinacarryingfluidsuchassiliconeoils，respondingtoanappliedmagneticfieldintheirrheologicalbehavior．Intheabsenceofappliedmagneticfield，MRfluidsexhibitNewtonian·

6、likebehavior．Uponapplicationofamagneticfield，thesuspendedparticlesintheMRfluidsbecomepolarizedandalignedinthedirectionofthemagneticfield．Thefluidsbehaveasasemi-solidhavingacontrollableyieldstress．TheyieldstressofMRfluidsincreasesastheappliedmagneticfieldincreases．Thefeature

7、providesreversible，quiet，rapidresponseinterfacesbetweenelectroniccontrolsandmechanicalsystems．AnMRfluidclutchdeviceachievesbrakingbyshearforceoftheMRfluid．AnMRfluidclutchhasthepropertythatitstorquechangesquicklyinresponsetoanexternalmagneticfield．Intheabsenceofanappliedmagn

8、eticfield，thetorqueistheviscousforceofMRfluidsinliquidstate．Whentheexternalmagneti