Approaches for determination of the yield shear stress in the magnetorheological dampers

• Autorzy: Ferfecki P. , Zapomel J.

Warianty tytułu

CS

Pristupy ke stanoveni mezniho smykoveho napeti v magnetoreologickych tlumicich

• Konferencja: International Seminar of Applied Mechanics (17 ; 13-15.09.2013 ; Ustroń, Polska)
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Lateral vibration of rotors can be significantly reduced by inserting the damping devices between the shaft and the casing. This is enabled by application of the dampers lubricated by magnetorheological fluid. The pressure distribution in the lubricating layer of the magnetorheological damper is governed by a modified Reynolds equation adapted for Bingham material. To understanding of its behaviour is necessary to know the yield shear stress, which is dependent on the magnetic field intensity. This article presents an original investigation of the magnetorheological damper by the magnetostatic analysis. The magnetic induction in the lubricating layer is expressed analytically by means of a magnetic circuit concept. Also, its distribution is computed with two-dimensional and detailed three-dimensional finite element model of the magnetic field. On the basis computations of the magnetic field intensity is determined the yield shear stress of the investigated magnetorheological liquid. These developed procedures enables accurately incorporated the yield shear stress into mathematical models of the magnetorheological dampers.

CS

Příčné kmitání rotorů lze podstatně snížit vložením tlumícího zařízení mezi hřídel a stacionární část. Toto je umožněno použitím tlumičů mazaných magnetoreologickou kapalinou. Rozložení tlaku v mazací vrstvě magnetoreologické kapaliny se řídí modifikovanou Reynoldsovou rovnicí přizpůsobenou pro Binghamův materiál. K pochopení jeho chování je nutné znát mezní smykové napětí, které je závislé na intenzitě magnetického pole. Tento článek představuje originální magnetostatickou analýzu zkoumání magnetoreologického tlumiče. Magnetická indukce v mazací vrstvě je vyjádřena analyticky pomocí koncepce magnetického obvodu. Také je vypočítáno její rozložení s dvourozměrným a detailním třírozměrným konečno-prvkovým modelem magnetického pole. Na základě výpočtu intenzity magnetického pole je stanoveno mezní smykové napětí zkoumané magnetoreologické kapaliny. Vytvořené postupy umožňují přesně stanovit a zahrnout mezní smykové napětí v matematických modelech magnetoreologických tlumičů.

Słowa kluczowe

EN

magnetorheological damper; magnetostatic analysis; yield shear stress

PL

ciecz magnetoreologiczna; analiza magnetostatyczna

• Wydawca: Wydawnictwo Katedry Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Modelling and Optimization of Physical Systems
• Rocznik: 2013
• Tom: z. 12
• Strony: 13--20
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz.

Twórcy

autor

Ferfecki P.

• Centrum excelence IT4Innovations, VSB-Technicka universita Ostrava

autor

Zapomel J.

• Katedra mechaniky, VSB-Technicka universita Ostrava

Bibliografia

• 1. Ashour O., Rogers C. A., Kordonsky W.: Magnetorheological Fluids: Materials, Characterization, and Devices. „Journal of Intelligent Material Systems and Structures” 1996, No. 2, Vol. 7, p. 123-130.
• 2. Carmignani C., Forte P., Rustighi E.: Design of a novel magneto-rheological squeeze-film damper. „Smart Materials and Structures” 2006, No. 1, Vol. 15, p. 164-170.
• 3. Carmignani C., Forte P., Badalassi P., Zini G.: Classical control of a magnetorheological squeeze-film damper. In Proceedings of the conference Stability and Control Processes 2005, Saint-Petersburg, 2005, p. 1237-124.
• 4. Forte P., Paterno M., Rustighi E.: A magnetorheological fluid damper for rotor applications. „International Journal of Rotating Machinery” 2004, No. 3, Vol. 10, p. 175-182.
• 5. Forte P.. Paterno M., Rustighi E.: A magnetorheological fluid damper for rotor applications. In Proceedings of the IFToMM Sixth International Conference on Rotor Dynamics, Sydney, 2002, p. 63-70.
• 6. Jolly M. R., Bender J. W., Carson J. D.: Properties and Applications of Commercial Magnetorheological Fluids. In Proceedings SPIE 3327, Smart Structures and Materials 1998: Passive Damping and Lsolation, 262.
• 7. Kim K.-J., Lee C.-W., Koo J.-H.: Design and modeling of semi-active squeeze film dampers using magnetorheological fluids. „Smart Materials and Structures” 2008, No. 3, Vol. 17, p. 1-12.
• 8. Knoepfel H. E.: MAGNETIC FIELDS A Comprehensive Theoretical Treatise for Practical Use. New York: John Wiley & Sons, Inc., 2002.
• 9. Kramer E.: Dynamics of rotors and foundations. Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 1993.
• 10. Roupec J.: Měření viskozity magnetoreologické kapaliny MRHCCS4-A část B Slit-flow reometr Dolius. Brno University of Technology, Faculty of Mechanical Engineering, 2012, 6 p.
• 11. Wang Feng N., Meng G., Hahn E. J.: Vibration Control of Rotor by Squeeze Film Damper with Magnetorheological Fluid. „Journal of Intelligent Material Systems and Structures” 2006. No. 4, Vol. 17, p. 353-35..
• 12. Wang J., Meng G., Feng N., Hahn E.-J.: Dynamic performance and control of squeeze mode MR fluid damper-rotor system. „Smart Materials and Structures” 2005, No. 4, Vol. 14, p. 529-539.
• 13. Zapoměl J., Ferfecki P., Forte P.: A computational investigation of the transient response of an unbalanced rigid rotor flexibly supported and damped by short magnetorheological squeeze film dampers. „Smart Materials and Structures” 2012, No. 10, Vol. 21, Art. No. 105011, 12 p.