[發明專利]雙剪切模式下磁流變膠蠕變及應力松弛特性測試裝置及方法

在審

• 申請號: 201710628392.X
• 申請日: 2017-07-23
• 公開（公告）號: CN107314941A
• 公開（公告）日: 2017-11-03
• 發明（設計）人: 張廣
• 申請（專利權）人: 張廣
• 主分類號: G01N3/24
• 分類號: G01N3/24;G01N3/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及材料特性測試裝置和方法，尤其是涉及雙剪切模式下磁流變膠蠕變及應力松弛特性測試裝置及方法。

背景技術

蠕變和應力松弛特性是材料的重要特性，蠕變性是指材料在恒定載荷下(外界載荷不變)的情況下，變形程度隨時間增加的現象，蠕變不僅出現在高分子流塑性材料中，而且還出現在金屬固體材料中，反映了材料在載荷作用下的流變性質，對于高分子材料而言反映了其內在的粘彈性，另外，蠕變還反映了材料在溫度變化下自身的穩定情況；應力松弛是指在維持恒定變形的材料，應力會隨時間的增長而減小，對于流動的粘彈性流體而言使速度梯度減少或突然降為零，流體中的應力逐漸降低或者消失的過程，反映了材料內部結構屈服隨時間的變化情況，表現出材料粘性應變分量隨時間不斷增長，使回彈應變分量隨時間逐漸降低。

磁流變膠是一種新型磁流變智能材料，其特性介于磁流變液和磁流變彈性體之間，兼有兩者的優點，通過改變高分子基質的交聯度來控制磁流變膠的零場粘度，進而改善顆粒沉降問題，在外加磁場作用下具有較高的剪切屈服應力，因此具有比磁流變彈性體更高磁流變效應，在振動控制、阻尼器件、離合器件等方面具有廣泛的應用前景。

雙剪切是指磁流變材料對控制目標進行雙面剪切，可以是串聯雙面剪切也可以是并聯雙面剪切，串聯雙面剪切是指對雙面剪切進行同時控制，從而具有剪切效果線性加強特性，而并聯剪切是指對雙面剪切進行獨立控制，具有剪切效果非線性加強特性。與單剪切相比，雙剪切具有可調控范圍寬、環境適應性強的特點。目前沒有一套完整的針對雙面剪切下材料蠕變和應力松弛特性測試裝置，因此本發明提出一種針對磁流變膠在雙剪切下其蠕變和應力松弛測試裝置及方法。

發明內容

為實現以上所述裝置的測試功能，本發明提供結構簡單及原理易懂的雙剪切模式下磁流變膠蠕變及應力松弛特性測試裝置及方法。

為了有效的實現測試裝置以上所述的功能和優點，本發明是按如下方式來實現的：測試裝置是由計算機，電機，活塞桿，螺栓，上端蓋，油封裝置，外殼體，磁流變膠，位移傳感器，力傳感器，下端蓋，C形磁軛，電磁線圈組成。電機與活塞桿連接，靠近活塞桿中間部分開有一段螺紋；上端蓋、外殼體、下端蓋通過螺栓連接形成一個腔室，磁流變膠放置在此腔室并通過油封裝置密封；上端蓋開有通孔，靠近通孔上端部分開有一段螺紋，并與活塞桿螺紋部分形成螺紋傳動副；靠近活塞桿下端位置安裝位移傳感器和力傳感器，并將所測數據實時顯示在計算機上，并按照測試要求通過計算機控制電機的運動；外殼體固連在C形磁軛兩端間隙，電磁線圈與C形磁軛提供與應變方向垂直的磁場強度。

本發明所述的雙剪切模式下磁流變膠蠕變及應力松弛特性測試裝置及方法的積極效果在于：實現了在雙剪切下對磁流變膠材料的蠕變性和應力松弛兩種特性的測試，并且可以通過改變流入電磁線圈中的電流大小來控制不同磁場強度下材料的蠕變性和應力松弛特性的測量，通過位移傳感器和壓力傳感器將所測數據實時顯示在計算機上，并可以根據不同的測試要求通過計算機對電機進行運動控制。

附圖說明

圖1為本發明雙剪切模式下磁流變膠蠕變及應力松弛特性測試裝置及方法的結構及原理方法簡圖。

圖2為本發明雙剪切模式下磁流變膠蠕變及應力松弛特性測試裝置及方法蠕變測試原理方法圖。

圖3為本發明雙剪切模式下磁流變膠蠕變及應力松弛特性測試裝置及方法應力松弛測試原理方法圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明進一步詳細說明。

在圖1中，本發明雙剪切模式下磁流變膠蠕變及應力松弛特性測試裝置及方法，測試裝置是由計算機1、電機2、活塞桿3、螺栓5、上端蓋6、油封裝置7、外殼體8、磁流變膠9、位移傳感器10、力傳感器12、下端蓋13、C形磁軛14、電磁線圈15組成。電機2與活塞桿3連接，靠近活塞桿3中間部分開有一段螺紋4；上端蓋6、外殼體8、下端蓋13通過螺栓5連接形成一個腔室，磁流變膠9放置在此腔室并通過油封裝置7密封；上端蓋6開有通孔，靠近通孔上端部分開有一段螺紋4，并與活塞桿3螺紋4部分形成螺紋傳動副；靠近活塞桿3下端位置安裝位移傳感器10和力傳感器12，并將所測數據實時顯示在計算機1上，并按照測試要求通過計算機1控制電機2的運動；外殼體8固連在C形磁軛14兩端間隙，電磁線圈15與C形磁軛14提供與應變方向垂直的磁場強度11。