РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ДЕМПФИРОВАНИЯ, ПРИМЕНЯЮЩИЕ КОМБИНИРОВАННЫЕ И РОТАЦИОННЫЕ МАГНИТОРЕОЛОГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

Катарина Валерьевна Найгерт, Владимир Александрович Целищев

Аннотация


Неоспоримым преимуществом магнитореологических опор является адаптивность жесткостных характеристик и возможность их регулирования в реальном времени. Поэтому совершенствование конструкций магнитореологических систем амортизирования и виброгашения, а также их методик моделирования и расчета является актуальным  направлением научно-исследовательской деятельности.   Необходимо отметить, что магнитореологическим системам присуща нестабильность рабочих параметров, вызванная нагревом магнитореологической рабочей среды в управляющих электромагнитных полях с изменением вязкостных характеристик жидкости носителя. Возможны различные варианты решения данной эксплуатационной проблемы. Во избежание данного негативного фактора требуется осуществление оптимального термостатирования рабочей среды магнитореолгических систем. Для стабилизации температурных параметров рационально осуществление динамического управления системой термостатирования и  реализация новых конструктивных решений. Представленная система термостатирования имеет оригинальную запатентованную конструкцию   реологического дросселя-термостата, содержащего термоэлектрические элементы и позволяющего производить охлаждение рабочей среды на качественно новом уровне. Одним из возможных способов борьбы с нестабильностью рабочих характеристик магнитореологических систем амортизирования и демпфирования является выполнение их комбинированного типа, разделяя рабочую камеру на: полость, заполненную магнитореологической жидкостью и полость, заполненную иной демпфирующей средой. Предложенная конструкция адаптивного комбинированного реологического амортизатора оригинальна и запатентована. Изложены основы методологии расчета жесткостных характеристик магнитореологической  рабочей полости, конструктивно выполненной составной из субполостей, имеющих индивидуальные управляющие электромагниты и обладающих вариабельными диссипативно-жесткостными свойствами магнитореологической среды, распределенными по длине магнитореологической рабочей полости. Рассмотрены варианты оптимизации распределения  диссипативно-жесткостных характеристик для субполостей и их рационального сочетания, с целью создания жидкостных систем амортизирования нового поколения. Описанная магнитореологическая система демпфирования и виброгащения содержит магнитодинамический насос оригинальной и запатентованной конструкции, реализующий транспортировку магнитореологической рабочей среды при помощи винтового управляющего электромагнитного поля.

Ключевые слова


магнитореологические опоры; дилатантная жидкость; диссипативно-жесткостные свойства; энергоэффективность; адаптивные комбинированные реологические амортизаторы; рессорно-реологическая система

Полный текст:

PDF

Литература


Steven, R.A. A Review of Power Harvesting Using Piezoelectric Materials / RA. Steven, A.S. Henry // Smart Mater. Struct. – 2007. – Vol. 16, no. 1. – P. 43–50. DOI: 10.1088/0964-1726/16/3/R01

New Composite Elastomers with Giant MagneticResponse / 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

Martinez, B. Magnetic Properties of Gamma-Fe2O3Nanoparticles 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 CoFe2O4Nanoparticles / 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 etal. // Journal of Magnetism and Magnetic Materials. –

– Vol. 383. – P. 186–189. DOI: 10.1016/j.jmmm.2014.10.083

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

Бибик, Е.Е. Реология дисперсных систем/ Е.Е. Бибик. – Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. – 172 с.

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 Magnetism 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

Пат. №175044 Российская Федерация, МПКF16F 9/53. Адаптивный комбинированный

реологический амортизатор/ К.В. Найгерт, В.Т. Тутынин. – №2017130606; заявл. 29.08.2017;

опубл. 20.11.2017, Бюл. №32.

Пат. №173746 Российская Федерация, МПКF16K 13/08. Реологический дроссель-термостат/ К.В. Найгерт, В.Т. Тутынин. – №2017115492; заявл. 02.05.2017; опубл. 07.09.2017, Бюл. №25.

Пат. №2634163 Российская Федерация, МПКF15B 13/043, F15B 21/06. Магнитореоло-гический привод прямого электромагнитного управления характеристиками потока верхнего контура гидравлической системы золотника/ К.В. Найгерт, С.Н. Редников. – №2015138981; заявл. 18.08.2014; опубл. 24.10.2017, Бюл. №30.

Пат. №2634166 Российская Федерация, МПКF15B 13/043, F15B 21/06. Магнитореоло-гический привод прямого электромагнитного управления характеристиками потока верхнего

контура гидравлической системы с гидравлическим мостиком/ К.В. Найгерт, С.Н. Редников. – №2015138981; заявл. 18.08.2014; опубл. 24.10.2017, Бюл. №30.

Гусев, В.В. Физические основы проектирования оборудования: учеб. пособие/ В.В. Гусев, В.К. Самойликов. – М.: МИЭТ, 1999. – 141 с.

Bustamante, R. On Variational Formulationsin Nonlinear Magnetoelastostatics / R. Bustamante, 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 // Journalof Magnetism and Magnetic Materials. – 2016. – Vol. 415. – P. 72–76. 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 bySurface 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

Такетоми, С. Магнитные жидкости/ C. Такетоми, С. Тикадзуми. – М.: Мир, 1993. – 272 с.


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.