[實用新型]基于規則多孔板磁流變液阻尼應力測試裝置

有效

• 申請號: 201220306069.3
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN202720082U
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 張平平;張曉廣;王文
• 申請（專利權）人: 上海大學
• 主分類號: G01L5/00
• 分類號: G01L5/00
• 代理公司: 上海上大專利事務所(普通合伙) 31205
• 代理人: 陸聰明

技術領域

本實用新型涉及一種基于規則多孔板磁流變液阻尼應力測試裝置。該裝置是用于測量在磁場作用下基于規則多孔板磁流變液所產生的阻尼應力包括剪應力和正應力的測試裝置。

背景技術

????目前磁流變液阻尼器作為一種半主動可控的阻尼器件，自磁流變現象發現后一直是學術界和工程界的研究熱點。這種阻尼可控器件，其內部阻尼介質采用磁流變液，該液體主要由微米級尺寸大小的磁性顆粒與載液和穩定劑混合而成，通過調節不同強度的外加磁場，使阻尼通道中磁流變液的流動特性發生變化，從而控制阻尼力。目前高性能的磁流變液在市場上已可以購買，但價格昂貴，因此只有在一些重要或高端的技術領域，有可控磁流變液阻尼器的應用實例。

實用新型內容

????本實用新型的目的在于提供一種基于規則多孔板的磁流變液阻尼應力測試裝置，裝置采用內置通道結構，可以減小測試裝置的體積。本實用新型結構內部的磁感應強度主要分布在規則多孔板的孔隙處，提高了電磁場的利用率，且磁場分布均勻，其扭矩測量部位和正應力測量部位設置在由非導磁材料構成的靜止軸上，不會受到磁場力的影響及支承摩擦力矩的影響，提高了測量精度。

????為達到上述目的，本實用新型采用下述技術方案：

一種基于規則多孔板磁流變液阻尼應力測試裝置，包括勵磁裝置、導磁回路、盛放磁流變液的容腔、升降調節機構和支撐裝置；通過調節勵磁電流的大小，實現對測試機構內部磁場的無級調節，從而使磁流變液產生連續的磁流變效應；磁流變液膨脹推動下剪切盤產生膨脹力；開啟交流電機帶動上剪切盤旋轉，下剪切盤在磁流變液的作用下一起旋轉，再通過緊固在下剪切桿上的懸臂梁將力作用到剪切力傳感器上，測得剪切力；利用正向力傳感器測得膨脹力，從而求解出剪應力和正應力，分析磁流變液所產生的阻尼應力特性。

所述支撐裝置的結構是：支撐裝置由實驗支撐平臺、支架、支板、電機支桿和電機支板組成，所述實驗支撐平臺、支架、支板、電機支桿和電機支板均為非導磁材料；所述支架和實驗支撐平臺通過固緊螺母緊固連接，通過調節固緊螺母使支架保持豎直位置且固緊；所述支架和支板焊接在一起，使支板處于水平位置；所述電機支桿為四根雙頭螺桿，上端連接電機支板，通過第一緊定螺母固定，下端固定在支板上面；所述電機支板與交流電機通過四個螺栓固定為一體，調節緊定螺母使交流電機輸出軸為豎直位置，且與上連接桿的中心線重合，所述上連接桿上端通過聯軸器與交流電機輸出軸連接。

所述勵磁裝置的結構是：勵磁裝置由勵磁線圈和電源組成；所述勵磁線圈以上下剪切盤軸心線對稱分布，通過調節線圈支架高度，將勵磁線圈的中心和上下剪切盤間隙的中心定位在同一水平線上，保證上下剪切盤間隙內部能夠產生均勻垂直的磁場；所述電源為60V直流電源。

所述導磁回路的結構是：導磁回路由上剪切盤、上磁極塊、上蓋板、基座、底座和下磁極塊組成；所述上剪切盤、上磁極塊、上蓋板、基座、底座和下磁極塊均為導磁材料，所述上蓋板、底座通過螺栓與基座連接；所述上剪切盤與上連接桿通過第四緊定螺釘連接，所述上剪切盤與上連接桿保持垂直，以保證上剪切盤的水平度；所述上連接桿置于上蓋板中心開有的圓柱孔中，所述上連接桿的上下置有第一滾動軸承和第二滾動軸承，所述第一滾動軸承和第二滾動軸承之間置有第二定位套筒，第二定位套筒與上磁極塊用第五緊定螺釘連接；所述第二滾動軸承通過第一定位套筒頂住上剪切盤，選擇適當的套筒尺寸，使上剪切盤與下剪切盤留有間隙，且保證上剪切盤與上磁極塊不接觸；所述上磁極塊與上蓋板通過螺栓連接，所述下磁極塊與底座通過螺栓連接。

所述盛放磁流變液的容腔的結構是：盛放磁流變液的容腔由導磁材料構成的上剪切盤、非導磁材料構成的等徑下剪切盤、盛滿磁流變液的非導磁材料構成的規則多孔板和非導磁材料構成的擋圈組成，所述上剪切盤與上連接桿通過第四緊定螺釘連接，所述上連接桿由導磁材料構成；所述下剪切盤與下連接桿通過第三緊定螺釘連接，所述下連接桿由非導磁材料構成，充滿磁流變液的規則多孔板粘貼在下剪切盤上；所述下連接桿通過直線運動軸承定位，下連接桿下端通過第一緊定螺釘與懸臂梁連接，所述直線運動軸承通過第二緊定螺釘固定在下磁極塊內部，下連接桿底端通過螺紋連接頂住旋轉螺母，調節旋轉螺母，使下剪切盤與下磁極塊不接觸；所述擋圈緊密粘貼在下剪切盤上，形成密封圈；下剪切盤、規則多孔板、擋圈、下連接桿、第一緊定螺釘以及懸臂梁均為非導磁材料，避免在磁場作用下產生磁力。