[發明專利]一種新型磁流變彈性體法向力測試平臺

在審

• 申請號: 202011037093.7
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN111999170A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 劉旭輝;張遠方;付澤民;葉鳴強;成玫;劉峰;王智深
• 申請（專利權）人: 上海應用技術大學;上海亦貝實業有限公司;蘇州自如醫療器械有限公司
• 主分類號: G01N3/02
• 分類號: G01N3/02;G01N3/04;G01N3/08
• 代理公司: 上海漢聲知識產權代理有限公司 31236
• 代理人: 胡晶

本發明涉及一種新型磁流變彈性體法向力測試平臺，包括動力部、測試部和控制部：動力部包括電機和滾珠絲杠機構，測試部包括導磁底座、導磁橫梁、磁芯柱、線圈、上導磁殼、下導磁柱、壓力傳感器和擠壓桿機構，導磁底座與導磁橫梁相對固定設置，所述上導磁殼的上端與所述導磁橫梁固定連接，所述下導磁柱的下端與所述導磁底座固定連接；所述上導磁殼與下導磁柱通過磁流變彈性體相連。由于導磁底座和導磁橫梁是相對固定的，因此，上導磁殼和下導磁柱之間的間隙距離(此間隙由磁流變彈性體填充)也是固定的，因此，隨著磁流變彈性體的壓縮，磁流變彈性體的上下磁極間距是固定不變的，保證了磁流變彈性體內磁場的恒定。

技術領域

本發明涉及智能材料性能測試領域，特別涉及一種新型磁流變彈性體法向力測試平臺。

背景技術

磁流變彈性體是一種新型智能材料。它由磁性顆粒、基體和添加劑組成，在磁場作用下，磁性顆粒沿磁場方向呈鏈狀分布，宏觀表現為輸出法向力和剪切力，因此，這種材料的模量可隨外加磁場強度而變化。與磁流變液相比，磁流變彈性體不但具有可控性、可逆性、響應靈敏等特點，還具有穩定性好的優點。磁流變彈性體可應用于各種工程領域的減振和減噪控制。

磁流變彈性體最重要的特性是它的磁控特性，即通過改變磁場強度進而控制磁流變彈性體模量的變化。磁流變彈性體的工作模式分為剪切式和壓縮式兩種，其中壓縮模式下的磁控性能測試最為困難。現有磁流變彈性體壓縮性能測試平臺中，存在以下不足：1.壓縮磁流變彈性體的過程中，上下兩磁極的間距是變化的，使所測磁感應強度不準確；2.現有測試平臺的動力裝置一般選萬能材料試驗機，耗費巨大的財力物力。

發明內容

為了解決上述問題，本發明提供了一種新型磁流變彈性體法向力測試平臺，包括動力部、測試部和控制部：

所述動力部包括電機和滾珠絲杠機構，所述電機與所述控制部電連接；

所述測試部包括導磁底座、導磁橫梁、磁芯柱、線圈、上導磁殼、下導磁柱、壓力傳感器和擠壓桿機構，所述電機通過所述滾珠絲杠機構與所述擠壓桿機構驅動連接，所述電機通過所述滾珠絲杠機構將其旋轉運動轉換成所述擠壓桿機構的豎向直線運動；

所述導磁底座與導磁橫梁相對固定設置，所述磁芯柱的上下兩端分別與所述導磁橫梁和導磁底座固定連接，所述線圈纏繞在所述磁芯柱上，所述控制器與所述線圈連接，用于向所述線圈輸入電流；所述上導磁殼的上端與所述導磁橫梁固定連接，所述下導磁柱的下端與所述導磁底座固定連接；所述上導磁殼與下導磁柱通過磁流變彈性體相連；

所述壓力傳感器設置在所述擠壓桿機構上，并與所述控制部連接，用于采集所述磁流變彈性體的受力信息，并發送至所述控制部；

所述上導磁殼上開設用于將特斯拉探針伸入的特斯拉探針孔，所述特斯拉探針與所述控制部電連接；

所述擠壓桿機構穿過所述導磁橫梁并伸入所述上導磁殼內，用于壓縮所述磁流變彈性體。

較佳地，所述滾珠絲杠機構包括滾珠絲杠支座、導軌、滑塊、絲杠和絲杠螺母，所述絲杠豎向轉動設置在所述滾珠絲杠支座上，所述導軌豎向固定設置在所述滾珠絲杠支座上，所述滑塊活動套設在所述導軌上；所述絲杠螺母設置在所述絲杠上，并與所述滑塊固定連接。

較佳地，所述滾珠絲杠支座的上端面固定設置一矩形支架，所述電機固定在所述矩形支架的上端面；所述電機的輸出軸通過聯軸器與所述絲杠連接，所述聯軸器設置在所述矩形支架內。

較佳地，所述導磁橫梁的下端面兩側分別設置第一凹槽和第二凹槽，所述磁芯柱的上端嵌入所述第一凹槽內，并通過螺紋緊固件緊固；所述上導磁殼的上端嵌入所述第二凹槽內，并通過螺紋緊固件緊固；

所述導磁底座的上端面的兩側分別設置與所述第一凹槽對應的第三凹槽和與所述第二凹槽對應的第四凹槽，所述磁芯柱的下端嵌入所述第三凹槽內，并通過螺紋緊固件緊固；所述下導磁柱的下端嵌入所述第四凹槽內，并通過螺紋緊固件緊固；