Влияние внешних электромагнитных полей на значение градиента скорости сдвига слоев магнитореологической рабочей среды
Аннотация
Потребность в совершенствовании приводов машин и механизмов требует постоянного развития альтернативных приводных технологий, в ряду которых находятся магнитореологические, магнитодинамические и магнитожидкостные технологии. Магнитореологические, магнитодинамические и магнитожидкостные устройства за последние годы успели хорошо себя зарекомендовать, поэтому их дальнейшее развитие оценивается, как вполне рациональное решение. Перспективным инновационным направлением в приводных системах являются магнитореологические приводы комбинированного типа. В подобных приводных системах управление расходом магнитореологической рабочей среды осуществляется не только за счет изменения ее вязкости, но и посредством генерации реологических эффектов. Очевидно, что в комбинированных магнитореологических системах на магнитореологическую рабочую жидкость оказывается дополнительное стороннее сдвиговое воздействие. Это вызывает потребность пересмотра подхода к оценке вязкости рабочей среды в магнитореологических приводах комбинированного типа.
При расчете и моделировании традиционных магнитореологических систем или магнитореологических систем комбинированного типа важной задачей является оценка вязкостных характеристик рабочей среды и прогнозирование возникновения в ней возможных реологических аномалий. В статье описывается методика моделирования вязкостных свойств магнитореологической рабочей среды. Отличительной особенностью предложенного метода является то, что он позволяет учитывать влияние внешних электромагнитных полей на градиент скорости сдвига слоев магнитореологической жидкости. В тексте представлены результаты численного моделирования, выполненные в пакете прикладных программ Matlab. Результаты компьютерного эксперимента показывают возможность предложенного метода оценивать влияние внешних полей на значение смещения слоев под действием сдвиговых напряжений и электромагнитной составляющей. Это позволяет определять вероятное возникновение вязкопластичных, псевдопластичных и дилатантных свойств магнитореологической рабочей среды и появление реологических эффектов, свойственных магнитореологическим рабочим средам.
Ключевые слова
Полный текст:
PDFЛитература
Попов, Д.Н. Динамика и регулирование гидро- и пневмосистем / Д.Н. Попов. – М.: Ма-шиностроение, 1976. – 424 с.
Свешников, В.К. Станочные гидроприводы / В.К. Свешников, А.А. Усов. – М: Машино-строение, 1988. – 512 с.
Чупраков, Ю.И. Гидропривод и средства гидроавтоматики / Ю.И. Чупраков. – М.: Машиностроение, 1979. – 232 с.
Смык, А.Ф. Физика. Электромагнетизм. Курс лекций / А.Ф. Смык. – М.: МГУП, 2007. – 160 с.
Steven, R.A. A Review of Power Harvesting Using Piezoelectric Materials / R.A. Steven, A.S. Henry // Smart Mater. Struct. – 2007. – Vol. 16, no. 1. – P. 43–50. DOI: 10.1088/0964-1726/16/3/R01
Денисов, А.А. Электрогидро- и электрогазодинамические устройства автоматики / А.А. Денисов, В.С. Нагорный. – Л.: Машиностроение, 1979. – 257 с.
New Composite Elastomers with Giant Magnetic Response / A.V. Chertovich, G.V. Stepanov, E.Y. Kramarenko, A.R. Khokhlov // Macromolecular Materials and Engineering. – 2010. – Vol. 295,
no. 4. – P. 336–341. DOI: 10.1002/mame.200900301
Magnetization reversal of Ferromagnetic Nanoparticles Induced by a Stream of Polarized Electrons / M.A. Kozhushner, A.K. Gatin, M.V. Grishin et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2016. – Vol. 414. – P. 38–44. DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.04.045
Magnetic Properties of Gamma-Fe2O3 Nanoparticles Obtained by Vaporization Condensation in a Solar Furnace / B. Martinez, A. Roig, X. Obradors // J. Appl. Phys. – 1996. – Vol. 79. – P. 2580–2586. DOI: 10.1063/1.361125
Magnetic and Mössbauer Spectroscopy Studies of Hollow Microcapsules Made of Silica-Coated CoFe2O4 Nanoparticles / I.S. Lyubutin, N.E. Gervits, S.S. Starchikov et al. // Smart Materials and Structures. – 2015. – Vol. 25, no. 1. – P. 015022. DOI: 10.1088/0964-1726/25/1/015022
Brigadnov, I.A. Mathematical Modeling of Magneto-Sensitive Elastomers / I.A. Brigadnov, A. Dorfmann // Int. J. Solid. Struct. – 2003. – Vol. 40. – P. 4659–4674. DOI: 10.1016/S0020-7683(03)00265-8
Multifunctional Properties Related to Magnetostructural Transitions in Ternary and Quaternary Heusler Alloys / I. Dubenko, A. Quetz, S. Pandey et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2015. – Vol. 383. – P. 186 –189. DOI:10.1016/j.jmmm.2014.10.083
Фройштетер, Г.Б. Течение и теплообмен неньютоновских жидкостей в трубах /
Г.Б. Фройштетер, С.Ю. Данилевич, Н.В. Радионова. – Киев: Наукова думка, 1990. – 216 с.
Magnetic and Viscoelastic Response of Elastomers with Hard Magnetic Filler / E.Y. Kramarenko, A.V. Chertovich, G.V. Stepanov et al. // Smart Materials and Structures. – 2015. – Vol. 24. – P. 035002. DOI: 10.1088/0964-1726/24/3/035002
Stepanov, G.V. Magnetorheological and Deformation Properties of Magnetically Controlled Elastomer with Hard Magnetic Filler / G.V. Stepanov, A.V. Chertovich, E.Y. Kramarenko // Journal of Magne¬tism and Magnetic Materials. – 2012. – Vol. 324 – P. 3448 – 3451. DOI: 10.1016/j.jmmm.2012.02.062
Dorfmann, A. Nonlinear Magnetoelastic Deformations / A. Dorfmann, R.W. Ogden // Q. J. Mech. Appl. Math. – 2004. – Vol. 57 (4). – P. 599–622. DOI: 10.1093/qjmam/57.4.599
Bustamante, R. A Nonlinear Magnetoelastic Tube under Extension and Inflation in an Axial Magnetic Field: Numerical Solution / R. Bustamante, A. Dorfmann, R.W. Ogden // J. Eng. Math. – 2007. – Vol. 59. – P. 139–153. DOI: 10.1007/s10665-006-9088-4
Bustamante, R. On Variational Formulations in Nonlinear Magnetoelastostatics / R. Bus-tamante, A. Dorfmann, R.W. Ogden // Math. Mech. Solids. – 2008. – Vol. 13. – P. 725. DOI: 10.1177/1081286507079832v1
Refractive Index Sensor Based on Magnetoplasmonic Crystals / A.A. Grunin, I.R. Mukha,
A.V. Chetvertukhin, A.A. Fedyanin // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2016. DOI: 10.1016/j.jmmm.2016.03.069
Filipcsei, G. Magnetodeformation Effects and the Swelling of Ferrogels in a Uniform Magnetic Field / G. Filipcsei, M. Zrínyi // J. Phys. Condens. – 2010. – Matter 22. – P. 276001. DOI: 10.1088/0953-8984/22/27/276001
New Manganite-Based Mediators for Self-Controlled Magnetic Heating / O.A. Shlyakhtin,
V.G. Leontiev, O. Young-Jei, A.A. Kuznetsov // Smart Materials and Structures. – 2007. – Vol. 16, no. 5. – P. 35–39. DOI: 10.1088/0964-1726/16/5/N02
Material Transport of a Magnetizable Fluid by Surface Perturbation / V. Bohm, V.A. Naletova, J. Popp et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2015. – Vol. 395. – P. 67–72. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.07.036
Carlson, J.D. MR Fluid, Foam and Elastomer Devices / J.D. Carlson, M.R. Jolly // Mechatronics. – 2000. – Vol. 10. – P. 555–569. DOI: 10.1016/S0957-4158(99)00064-1
Magneto Caloric Properties of Manganese (III) Porphyrins Bearing 2,6-Di-Tert-Butylphe-nolgroups / V.V. Korolev, T.N. Lomova, A.N. Maslennikova et al. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. – 2016. – Vol. 401. – P. 86–90. DOI: 10.1016/j.jmmm.2015.10.014
Уилкинсон, У.Л. Неньютоновские жидкости / У.Л. Уилкинсон. – М.: Мир, 1964. – 216 с.
Такетоми, С. Магнитные жидкости / C. Такетоми, С. Тикадзуми. – М.: Мир, 1993. – 272 с.
Ссылки
- На текущий момент ссылки отсутствуют.