Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  elastomery magnetoreologiczne
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
The paper presents and discusses mathematical models that are most widely used to describe the properties of magnetorheological elastomers (MREs). Magnetic elastomers are non-traditional engineering materials with an ever increasing number of practical applications in various areas of industry including transport.
PL
W artykule przedstawiono, wraz z omówieniem, najczęściej stosowane modele matematyczne wykorzystywane do opisu właściwości elastomerów magnetoreologicznych. Są to nieklasyczne materiały inżynierskie, których liczba praktycznych zastosowań, również w środkach transportu, stale wzrasta.
EN
This paper presents impact absorption system based on magnetorheological elastomer with Halbach magnetic arrays used for tuning. Its design and results of experimental evaluation are presented together with proposition of a non-linear model to describe the system. In the end validation of the model is presented based on energy and power balance method for its parametrization. This paper presents both novel approach to impact absorption and to modelling of a system based on smart material such as magnetorheological elastomer.
EN
In the paper the comprehensive review of the research and development done on different potential applications of the magnetorheological elastomers in the automotive and aviation sector is presented. In the introduction part the magnetorheological materials are characterized. The composition of magnetorheological elastomers is described. Also, the magnetorheological fluids are mentioned. In the next part of this document the applications of the magnetorheological elastomers in the automotive sector are showed. The car suspension, the adaptive system of energy absorption, the releasable fasting system, the vibration reduction system of the car's drive shaft, the linear rod active hood lift mechanism are depicted. In the automotive industry, the new solution involving magnetorheological elastomer is described based on the Polish patent proposal.
PL
W niniejszej publikacji przedstawiony jest kompleksowy przegląd zastosowań elastomerów magneto-reologicznych w przemyśle samochodowym i lotniczym. We wprowadzaniu scharakteryzowane są materiały magnetoreologiczne. Skład elastomerów magnetoreologicznych jest opisany. Wymieniono również ciecze magnetoreologiczne. W kolejnej części pracy prezentowane są aplikacje motoryzacyjne z wykorzystaniem elastomerów magnetoreologicznych. Zawieszenie samochodu, adaptacyjny system pochłaniania energii, szybki system rozłączania, system redukcji drgań wału napędowego, aktywny mechanizm siłownika to aplikacje zawierające w swojej budowie elastomery magnetoreologiczne. Następnie, nowe rozwiązanie z elastomerem magnetoreologicznym bazujące na polskim zgłoszeniu patentowym (P-409202), mogące zostać wykorzystane w przemyśle lotniczym, zostało przedstawione. Prace zakończono podsumowaniem i bibliografią.
PL
Zbadano wpływ procesów starzenia termo- i fotooksydacyjnego na gęstość usieciowania oraz właściwości mechaniczne kompozytów magnetoreologicznych kauczuków: etylenowo-propylenowego (EPM), butadienowo-akrylonitrylowego (NBR) oraz silikonowego (MVQ), napełnionych różną ilością mikrometrycznych cząstek magnetytu, z dodatkiem cieczy jonowych z grupy soli alkiloamoniowych. Wykazano, że obecność napełniacza wpływa na zwiększenie gęstości usieciowania kompozytów oraz ich wytrzymałości na rozciąganie. Na podstawie gęstości usieciowania i właściwości mechanicznych wulkanizatów stwierdzono, że zastosowany napełniacz nie powoduje pogorszenia ich odporności na starzenie termo- i fotooksydacyjne. Dodatek do mieszanki kauczukowej cieczy jonowych z grupy soli alkiloamoniowych, zwiększa wzmacniające działanie mikrometrycznego tlenku żelaza. Obecność cieczy jonowych w kompozytach wpływa na zwiększenie ich gęstości usieciowania, poprawę właściwości wytrzymałościowych oraz odporności na starzenie.
EN
The effect of thermooxidative and photooxidative aging processes on the crosslinking density and mechanical properties of ethylene-propylene (EPM), butadiene-acrylonitrile (NBR) and silicone (MVQ) magnetorheological rubber composites filled with various amounts of the micrometric magnetite particles using ionic liquids based on alkylammonium salts as additives. It was shown that the presence of the filler resulted in an increase in the crosslinking density and tensile strength of the composites. On the basis of these determinations it was found that the used filler did not deteriorate the thermo- and photooxidative aging resistance of the vulcanizates. The addition of ionic liquids based on alkylammonium salts to the rubber blend increased the reinforcing action of micrometric iron oxide. The vulcanizates containing ionic liquids showed increased crosslinking density, improved strength properties and resistance to aging processes.
Logistyka
|
2015
|
nr 3
4408--4412, CD 1
EN
In this paper, the magnetorheological elastomers (MREs) based on natural rubber were studied. Several MRE samples, with different weight percentages of carbon iron particles, were fabricated without applying a magnetic field. Their microstructures were observed by using an environmental scanning electron microscope (SEM), and their rheological measurements were carried out using ARES rheometer. The MR effect was investigated by changing the volume of carbon iron particles.
PL
W pracy zaprezentowano badania elastomerów magnetoreologicznych (MR) zbudowanych na kauczuku naturalnym. Kilka próbek elastomeru MR z różną zawartością cząstek pyłu karbonylkowego zostało wytworzonych bez obecnego pola magnetycznego. Struktura próbek została przedstawiona na podstawie zdjęć z mikroskopu elektronowego, a pomiary reologiczne zostały przeprowadzone na reometrze ARES. Efekt magnetoreologiczny został przebadany pod kątem wielkości zawartości pyłu karbonylkowego.
EN
Purpose: of this paper is a research on Vibratory Pile Hammer (VPH) efficiency improvement with the use of Magnetorheological Elastomer (MRE) controlled with external magnetic field. Design/methodology/approach: The analytical equations are made to describe physical dependence of MRE on VPH work. To describe elastomer properties reduced polynomial model proposed by Oon H. Yeoh was used. The shear tests for Magnetorheological Elastomer of two with different volume of carbonyl-iron particles and its influence on elastomer pillow implemented in VPH were carried out. Tests were carried out in external magnetic field and without it. Numerical analyses were conducted with the use of MSC Software applying Finite Elements Method (FEM). The FE model was built on the experimental boundary conditions. Findings: MRE significantly changes elastic properties under applied magnetic field, what can be used to stiffness and damping properties of the construction control. Research limitations/implications: In further analyses, the test results will be used for the evaluation and selection of MRE regulation system. Practical implications: The presented results were used in modification of Vibratory Pile Hammer to improve its efficiency and a maintain device in resonance. Originality/value: The new application of the phenomenon of MRE stiffness change caused by the variable external magnetic field will allow to keep the mechanical system in resonance.
7
EN
Purpose: The aim of the paper is to present the numerical modeling of soil penetration with the steel cylinder and experimental research of deflection of elastomer pillows in vibrating head. Design/methodology/approach: Simulations were performed using LS-DYNA package with two different methods to represent soil: a hybrid approach combining typical Lagrangian elements with Smoothed Particle Hydrodynamics (SPH) particles and Arbitrary Lagrangian-Eulerian (ALE) formulation. The experimental study was performed during work of the vibrating head using optical measuring methods. Two black and white cameras of high definition (1280x800) Vision Research Phantom V12 were used. Findings: As a result of conducted numerical simulations the behavior of the soil under condition of dynamic interaction of the steel element was reflected on the base of experimental research the maximum deflection of pillows was determined. Research limitations/implications: The modeling will be used to study the coupling of steel cylinder – soil for different soil properties and different speeds of load and its correctness was prooved. The presented results of experimental studies will be used for developing a construction of MRE regulator for vibrator resonance control. Practical implications: Presented investigations are the part of a new vibrator construction development in which the modeling of soil and its interaction with the steel-like elements will be crucial for obtaining satisfactory results as well as a presented experiment. Originality/value: New solutions to enhancing effectiveness for coupled mechanical systems can be achieved by using so called “smart” materials that have one or more properties that can be significantly changed in a controlled way by external stimulation.
8
Content available remote Magnetorheological materials based on ethylene-octene elastomer
EN
Magnetorheological elastomer composites based on several magnetoactive fillers such as: carbonyl iron powder, gamma iron oxide, micro- and nano-sized Fe3O4 in ethylene-octene elastomer are reported and studied. To improve the dispersion of the applied fillers in a polymer matrix, ionic liquids were added during the process of composite preparation. To align the particles in the elastomer, the crosslinking process took place in a magnetic field. The effect of the amount of ferromagnetic particles and their arrangement on the microstructure and properties in relation to the external magnetic field was examined. It was found that the microstructure isotropy and anisotropy has a significant effect on the properties of the magnetorheological elastomers. Moreover, different amounts of magnetoactive fillers influence the mechanical properties (increase the tensile strength) of the composites compared to unfilled samples. The magnetic flux directed parallel to the sample surface increases the saturation magnetization of the composites. Magnetic anisotropy can also be seen by analyzing the shape of magnetization curves — steeper curves obtained for anisotropic samples support the hypothesis of a specific arrangement of the filler particles in the elastomer. The addition of ionic liquids improve the dispersion of the applied magnetoactive fillers (CIP and g-Fe2O3) in the elastomer matrix, which in turn favorably affected the network density, tensile properties and magnetorheological effect of the composites.
PL
Wytworzono magnetoreologiczne kompozyty elastomerowe (MRE) na bazie kopolimeru etylenowo-oktenowego z udziałem napełniaczy magnetoaktywnych: żelaza karbonylkowego (CIP), tlenku żelaza gamma (g-Fe2O3), mikro- lub nanometrycznego tlenku żelaza (Fe3O4). W celu zwiększenia stopnia zdyspergowania zastosowanych napełniaczy do układu dodawano różne ciecze jonowe. Kompozyty sieciowane pod wpływem pola magnetycznego wykazywały silną anizotropię cząstek napełniaczy spowodowaną ich specyficznym ułożeniem w matrycy elastomerowej. Stwierdzono, że dodatek napełniaczy magnetycznych wpływa na poprawę właściwości mechanicznych kompozytów; nastąpiło zwiększenie wytrzymałości na rozciąganie wulkanizatów w porównaniu z wytrzymałością próbek nienapełnionych. Stwierdzono również, że strumień magnetyczny ukierunkowany równolegle do powierzchni próbek, a tym samym do łańcuchów cząstek napełniaczy, powoduje zwiększenie magnetyzacji nasycenia kompozytów. Zastosowane ciecze jonowe z grupy soli alkiloamoniowych zwiększają stopień zdyspergowania magnetyków w matrycy elastomerowej, co wpływa na ich większą aktywność. W konsekwencji, napełniacze tworzą rozbudowaną strukturę w elastomerach. Dodatek cieczy jonowych wpływa także na zwiększenie gęstości sieci przestrzennej, poprawę właściwości wytrzymałościowych oraz na wielkość efektu magnetoreologicznego kompozytów.
9
Content available remote Inteligentne kompozyty magnetoreologiczne
PL
Prezentowane badania dotyczą nowej grupy materiałów inteligentnych, jakimi są magnetoreologiczne kompozyty elastomerowe (MRE), złożone z ferromagnetycznych cząstek rozmieszczonych w elastomerowej osnowie. Mikrostrukturę wytworzonych MRE oceniano stosując skaningową mikroskopię elektronową. W celu określenia anizotropii magnetycznej i strukturalnej wyznaczono właściwości magnetyczne MRE, ponadto w szerokim zakresie charakteryzowano ich właściwości reologiczne. Względny efekt magnetoreologiczny oznaczono na podstawie analizy wpływu zawartości i rozmiaru cząstek, a także ukierunkowania łańcuchów cząstek na kształtowaną mikrostrukturę wybranego kompozytu. Stwierdzono, że MRE o anizotropowej mikrostrukturze, kształtowanej na etapie wytwarzania w polu magnetycznym, charakteryzują się znacznie większym efektem magnetoreologicznym niż MRE o izotropowym rozmieszczeniu cząstek, dodanych do elastomerowej osnowy w takiej samej ilości. Zauważono również nieliniową zmianę właściwości reologicznych w funkcji udziału cząstek, będącą wynikiem anizotropii strukturalnej i magnetycznej, mającej najistotniejszy wpływ na zmianę właściwości MRE w polu magnetycznym. Zaobserwowano ponadto, że wartością efektu magnetoreologicznego można sterować zmieniając kierunek ułożenia łańcuchów cząstek względem kierunku działania pola. Oznacza to, że w celu uzyskania odpowiednio dużego efektu magnetoreologicznego nie jest konieczne wprowadzenie do osnowy polimerowej dużej ilości cząstek magnetycznych, wystarczy wytworzyć odpowiednią ich mikrostrukturę, co pozwala na korzystne zmniejszenie masy konstrukcji urządzeń, w których wykorzystano materiał na bazie MRE.
EN
The study is related to a new group of intelligent materials, namely magnetorheological elastomer composites (MRE), composed of ferromagnetic particles dispersed in an elastomeric matrix. They exhibit reversible changes of their properties and shape under the magnetic field, what makes them attractive for applications as dampers, sensors or actuators. The microstructure of the produced MRE was studied using scanning electron microscopy. In order to determine the magnetic and structural anisotropy of MRE, their magnetic properties were investigated. The rheological properties of MRE were also characterized in a broad range. The relative magnetorheological effect was evaluated by analyzing the influence of the volume fraction, size and arrangement of the particles on the microstructure of selected composite. It was found, that MRE with an anisotropic microstructure formed during the preparation under the magnetic field show much higher magnetorheological effect than MRE with an isotropic arrangement of the particles, added in the same amount to the elastomeric matrix. A non-linear change of the rheological properties versus particle fraction was also observed, as a result of the structural and magnetic anisotropy, which has a major influence on the change in MRE properties under the magnetic field. Moreover, it was found that the magnetorheological effect can be controlled by changes in the particle alignment according to the magnetic field direction. It means that to obtain a sufficiently high magnetorheological effect it is not necessary to introduce a large amount of magnetic particles into the polymer matrix, but it can be achieved by formation of an appropriate particle microstructure. This is beneficial for reducing the weight of devices based on MRE.
PL
Za pomocą walcarki laboratoryjnej sporządzono magnetyczne kompozyty elastomerowe, na podstawie kopolimeru etylenowo-propylenowego (EPM) napełnionego mikro- lub nanocząstkami tlenku żelaza (Fe3O4), z dodatkiem substancji ułatwiającej ich zdyspergowanie (surfaktantu lub cieczy jonowej). Zbadano właściwości mechaniczne przy rozciąganiu przed i po procesie starzenia termicznego bądź starzenia promieniami UV uzyskanych wulkanizatów. Oceniano również magnetyczne właściwości wytworzonych kompozytów. Stwierdzono, że nanocząstki tlenku żelaza korzystnie wpływają na wytrzymałość mechaniczną wulkanizatów a dodatek do elastomerowej mieszanki surfaktantu lub cieczy jonowej zapobiega tworzeniu się aglomeratów cząstek Fe3O4 i ułatwia dyspergowanie. Wytworzone magnetyczne kompozyty elastomerowe charakteryzują się dobrymi właściwościami magnetycznymi, a cząstki magnetytu zabezpieczają je przed działaniem temperatury oraz promieni UV.
EN
Magnetic elastomer composites based on ethylene-propylene copolymer (EPM) filled with micro and nanoparticles of iron (II, III) oxide (Fe3O4) (Table 1) and dispersion enhancing agents (surfactants or ionic liquids) have been synthesized using a laboratory extruder. (Figs. 1—3, Table 2). The mechanical properties of the obtained vulcanizates on elongation before and after thermal or UV ageing processes was determined (Tables 3, 6 and 7). The magnetic properties of the synthesized composites were also evaluated (Tables 4 and 5). The obtained results confirm that the iron oxide nanoparticles have an positive influence on the mechanical properties of the elastomer and, moreover, the addition of the surfactant or ionic liquid enhances dispersion and inhibits the formation of Fe3O4 agglomerates. The obtained magnetic elastomers were characterized by good magnetic properties and the addition of magnetite generates a resistance to the influence of temperature and UV irradiation.
11
Content available remote Uretanowe elastomery magnetoreologiczne aktywowane polem magnetycznym
PL
Otrzymano, opracowane w ramach prac własnych, segmentowe elastomery uretanowe i uretanowomocznikowe (EPU 1,1 oraz EPU 1,25) i porównano ich wybrane właściwości z właściwościami żeli poliuretanowych (PU 80/20 i PU 70/30) uzyskanych na drodze mieszania produktów handlowych. Do elastomerów dodawano różne ilości cząstek ferromagnetycznych (żelaza karbonylkowego) wytwarzając w ten sposób uretanowe elastomery magnetoreologiczne (MRE). Utwardzano je w obecności pola magnetycznego otrzymując strukturę kolumnową z cząstek Fe. Metodą mikroskopii prześwietleniowej oraz SEM oceniano wpływ warunków uzyskiwania MRE na ich strukturę, stwierdzając istotną zależność od udziału cząstek żelaza w kompozycie. W przypadku zawartości większej niż 11,5 % obj. Fe struktura ta przypominała sieć. Metodą VSM badano, w kierunku równoległym i prostopadłym do ułożenia cząstek ferromagnetycznych, właściwości magnetyczne otrzymanych MRE. Zmiana tych właściwości zależy od struktury kompozytu oraz od siły przyłożonego zewnętrznego pola magnetycznego, pod działaniem którego rośnie wartość modułu ścinania a także modułu sprężystości postaciowej (G'').
EN
Urethane and urea-urethane segmental elastomers (EPU 1,1 and EPU 1,25) were synthesized and selected properties of them were compared with those of polyurethane gels (PU 80/20 and PU 70/30) prepared by mixing of commercial products (Table 1). Various amounts of ferromagnetic particles (carbonyl iron) were added to elastomers preparing in this way magnetorheological urethane elastomers (MRE). They were cured in magnetic field and column arrangement of Fe particles has been obtained. The effects of conditions of MRE preparation on their structures were evaluated using transmission microscopy and SEM and significant dependence on the amount of Fe particles in a composite was found (Fig. 1, 2). For Fe amount higher than 11.5 vol. % the structure looks like a net. Magnetic properties of MRE obtained were investigated by VSM method in directions parallel and perpendicular to magnetic particles arrangement (Fig. 5). The changes of properties depend on the composite structure and the power of external magnetic field applied, causing an increase in shear modulus (Fig. 3, 4, 6).
PL
W pracy przedstawiono metodykę badań oraz wyniki eksperymentalne prezentujące własności cykliczne izotropowych elastomerów magnetoreologicznych. Testowane materiały zbudowane były z matrycy z elastomeru termoplastycznego, w którym umieszczono cząstki żelaza o wielkości około 60 mikrometrów. Elastomer termoplastyczny zastosowano [1-2] ze względu na dużo lepsze własności mechaniczne, niż powszechnie stosowane, w produkcji kompozytów magnetoreologicznych, silikony. Kompozyty wytworzono samodzielnie. Rozważano udział objętościowy proszku ferromagnetycznego w kompozycie. Stosowano zarówno proszki o jednakowej granulacji jak i mieszane. Opanowano wytwarzanie kompozytu, zarówno przy stymulacji proszku magnetycznego polem magnetycznym, jak i w warunkach jego chaotycznego rozmieszczenia.
EN
The paper presents cyclic properties of isotropic magnetorheological composites with thermoplastic elastomer matrix. Tested materials were manufactured from thermoplastic elastomer matrix with included small iron particles of diameter approximately 60 micrometers. The experimental stand makes use of MTS hydraulic strength machine with additional magnetic circuit. Both magnetic and mechanical fields were controlled. Specimens were subjected to cyclic shear loading.
PL
Elastomery magnetoreologiczne są grupą kompozytów, składających się z cząstek ferromagnetycznych o rozmiarach od około 10 mikrometrów do około 0,5 mm, rozproszonych w osnowie z tworzywa sztucznego o bardzo dużej podatności na odkształcenia sprężyste, np. z kauczuku silikonowego. Celem zwiększenia przewodności elektrycznej elastomerów magnetoreologicznych domieszkuje się osnowę cząstkami grafitu lub srebra albo używa jako osnowy przewodzących polimerów, natomiast dla zwiększenia podatności tych materiałów na odkształcenia w osnowie wytwarza się pory. Przedstawiono struktury różnych typów wspomnianych materiałów i kryteria ich klasyfikacji. Opisano również skład i sposoby otrzymywania elastomerów magnetoreologicznych. Omówiono podstawowe właściwości wyróżnionych typów tych materiałów, takie jak: wzrost efektywnego modułu sztywności, zdolność do odkształceń w polu magnetycznym oraz magnetostrykcję i ujemny magnetoopór i ich sprzężenie w elastomerach magnetoreologicznych z osnową przewodzącą. Fizyczne przyczyny wspomnianych właściwości zostały wyjaśnione i przedstawione. Oddziaływanie między namagnesowanymi cząstkami i zewnętrznym polem magnetycznym, przyłożonym do próbki elastomeru, powoduje wzrost efektywnego modułu sztywności i magnetostrykcję. Opisano także efekt piezoindukcyjny i zmiany grubości elastomerów magnetoreologicznych z osnową przewodzącą podczas przepływu w nich prądu elektrycznego. Przyczyną zmian grubości jest działanie siły elektrodynamicznej na próbkę elastomeru magnetoreologicznego, natomiast przyczyną efektu piezoindukcyjnego jest ruch części próbki tego elastomeru w jej własnym polu magnetycznym. Wzajemne oddziaływanie między namagnesowanymi cząstkami i ich przekazywanie przez bardzo podatną na odkształcenia osnowę na cząstki zwiększa przewodność elektryczną i powoduje ujemny magnetoopór. Omawiając wymienione właściwości podano przykłady zastosowań elastomerów magnetoreologicznych w nowoczesnych urządzeniach technicznych.
EN
The magnetorheological elastomers are group of composites consisted with ferromagnetic particles of size from about 10 micrometres to about 0.5 mm, dispersed in matrix made of plastic of high susceptibility to elastic deformation, in rubber silicone for example. In aim increasing of the electrical conductivity of this magnetorheological elastomers its matrix can be doped through silver or graphite particles or conducting polymers can be used. Also for increase susceptibility of this magnetorheological elastomers to deformations a pores in its matrix are made. Structures of the different types of this mentioned materials and they classification criteria are presented. Composition and production methods of the magnetorheological elastomers are also described in this article. Basic properties of marked types of the magnetorheological elastomers it as: increasing of the effective rigidity modulus, ability to deformations in the magnetic field and also magnetostriction and magnetoresistance and their coupling in case of the magnetorheological elastomers with conducting matrix are discussed. The physical causes of this mentioned properties are also explained and presented. Interaction between magnetised particles and external magnetic field applied to magnetorheological elastomer sample brings the increasing of the effective rigidity modulus and magnetostriction. The piezoinductive effect and thickness changes of magnetorheological elastomers with conducting matrix during electric current flow are also described. A cause of the thickness changes is the electrodynamics force action on the magnetorheological elastomer sample. A cause of the piezoinductive effect is motion of the parts magnetorheological elastomer sample during its deformation in our magnetic field. Mutual interaction between magnetised particles and transmission of its by very susceptible to deformation matrix into particles increasing electrical conductivity brings negative magnetoresistance. Applications examples of the magnetorheological elastomers in modern technical devices are given during discussion of the mentioned properties and effects.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.