Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Influence of the form of short-range repulsive interactions on final shape of internal structure in magneto-rheological fluids

Barski M.

Composites Theory and Practice

|

2017

|

R. 17, nr 1

30--36

EN

The presented paper is devoted to the task of computational simulation of ferromagnetic particles in magneto-rheological fluids. Under the action of an external magnetic field, ferromagnetic particles form a complex internal microstructure. This microstructure is generally parallel to the direction of the external magnetic field intensity vector. The main aim of this work is to investigate the influence of the short-range repulsion interactions between the particles on the final shape of the internal microstructure. This interaction is implemented in the simulation process in such a way that the moving particles do not overlap. In the adopted theoretical model, in addition to the effects of short-range repulsion interactions, magnetostatic and hydrodynamic interactions are also taken into account. It is worth stressing that the applied theoretical model is very simple, however, it enables estimation of the mentioned effect. It was assumed that all the ferromagnetic particles have a spherical shape with a constant radius. A series of two-dimensional numerical simulations is carried out based on the molecular dynamic algorithm. The short-range repulsive interactions are described by a polynomial and by an exponential function with various parameter values. It turned out that the final shape of the microstructure strongly depends on the applied form of short-range repulsion. It is possible to obtain single isolated strings of particles as well as complex structures known as particle clusters.

PL

Prezentowana praca poświęcona jest zagadnieniu komputerowej symulacji zachowania cząstek ferromagnetycznych w płynach magneto-reologicznych. Pod działaniem zewnętrznego pola magnetycznego wspomniane cząstki tworzą skomplikowaną mikrostrukturę wewnętrzną. Generalnie, mikrostruktura ta wykazuje uporządkowanie w kierunku równoległym do wektora natężenia zewnętrznego pola magnetycznego. Głównym celem pracy jest wykazanie wpływu krótkozasięgowego oddziaływania odpychającego cząstki na ostateczny kształt owej mikrostruktury. Oddziaływanie to jest wprowadzane w symulacji po to, aby pozycje cząstek nie nakładały się wzajemnie. W przyjętym modelu teoretycznym, oprócz oddziaływań krótkozasięgowych, uwzględniono jeszcze oddziaływania magnetostatyczne oraz hydrodynamiczne. Jest to możliwie najprostszy model cieczy magneto-reologicznej pozwalający jednakże zbadać wpływ analizowanego oddziaływania krótkozasięgowego. Założono, że wszystkie cząstki posiadają kształt sferyczny o identycznym promieniu. Przeprowadzono szereg symulacji dwuwymiarowych w oparciu o algorytm dynamiki molekularnej. Oddziaływanie krótkozasięgowe opisano za pomocą wielomianu oraz funkcji wykładniczej. W przypadku funkcji wykładniczej rozważano różne wartości parametrów. Po przeprowadzeniu symulacji uzyskano różne kształty mikrostruktury wewnętrznej, począwszy od pojedynczych izolowanych łańcuchów cząstek po stosunkowo skomplikowane struktury zwane klastrami cząstek.

2

Zastosowanie cieczy magnetoreologicznych w przemyśle motoryzacyjnym

Bik T.

Mechanik

|

2016

|

R. 89, nr 7

581--585

PL

Rozważono ciecze magnetoreologiczne (MR) i przykłady ich zastosowania w przemyśle motoryzacyjnym. Przedstawiono właściwości i typowe tryby pracy. Zwrócono uwagę na zdolność dostosowywania się cieczy MR do zmiennego charakteru obciążenia, jakie najczęściej występuje w warunkach rzeczywistych. Licznie powstające współcześnie konstrukcje wykorzystujące ciecze aktywowane polem magnetycznym świadczą o sporym zainteresowaniu inżynierii tymi substancjami.

EN

Consideration is given to magnetorheological fluids (MRF) with some practical examples of their applications in the automotive industry cited. Characteristics and typical work modes of the liquids are presented, as well as their adaptability to the load nature changes as most commonly met in actual work environment. Increasing multitude of currently emerging applications using magnetic field activated liquids confirm considerable interest of the industry in these substances.

3

The lubricity and rheological properties of magnetorheological fluids

Nowiński E.

Journal of KONBiN

|

2016

|

No. 39

141--158

EN

The article presents results of tribological research carried on four ball tester and dynamic rheometer for different magnetorheological fluids. The wear test was conducted with and without magnetic field. The dynamic rheology measurement was done at wide range of velocity. The inteligent fluids differed from each other by an amount of solid phase and kind of base liquid.

PL

W publikacji przedstawiono wyniki badań tribologicznych przeprowadzonych na aparacie czterokulowym i reometrze dynamicznym z użyciem różnych cieczy magnetoreologicznych. Testy przeprowadzone były z użyciem i bez użycia pola magnetycznego. Pomiar właściwości reologicznych prowadzony był w szerokim zakresie prędkości ścinania. Badane ciecze różniły się od siebie ilością fazy stałej oraz rodzajem cieczy bazowej.

4

Ciecze sterowalne i ich aspekt nanotechnologiczny

Bik T.

Mechanik

|

2015

|

R. 88, nr 11

845--849

PL

Przedstawiono charakterystykę cieczy sterowalnych ze szczególnym uwzględnieniem cieczy ferromagnetycznych, które ze względu na swój nanotechnologiczny charakter mają spory potencjał rozwojowy w ramach inżynierii mechanicznej.

EN

Properties of magnetically controllable fluids are addressed with particular attention paid to ferrofluids, which seem to promise remarkable progress in mechanical engineering due to their nanotechnological profile.

5

Uszczelnienia z cieczą magnetoreologiczną do wałów obrotowych

Ochoński W., Potoczny M., Salwiński J.

Hydraulika i Pneumatyka

|

2014

|

nr 1

25--28

6

Rheological Fluids as a Potential Component of Textile Products

Leonowicz M., Kozłowska J., Wierzbicki Ł, Olszewska K., Zielińska D., Kucińska I., Wiśniewski A.

Fibres & Textiles in Eastern Europe

|

2014

|

Vol. 22, no. 1 (103)

28--33

EN

Rheological fluids belong to the group of smart materials which can also form a component of some textile products. In this study shear thickening fluids (STF) and magnetorheological fluids (MRF) were synthesised. STF is a colloidal suspension of silica nanoparticles in an organic liquid carrier. The viscosity of STFs depends on the shear rate, which means that for a sufficiently high shear rate their properties change from the characteristic of a liquid to that typical for a solid body. This process is rapid and fully reversible. MRF is a noncolloid suspension of micrometric iron particles in a carrier liquid, usually oil. Under the action of an external magnetic field the particles form a chain-like structure and the MRFs change the viscosity, with their properties becoming characteristic of an elastic solid. In this study flexible body armours which are able to protect limbs were elaborated. Such systems can also be used for other flexible shields such as mates, blankets etc., as well as to find civilian applications, for example sport protective clothing.

PL

Materiały inteligentne zadomowiły się już na dobre w niemal wszystkich gałęziach przemysłu. Stanowią one również komponent wielu inteligentnych wyrobów tekstylnych. Przedmiotem opracowania są ciecze koloidalne, zagęszczane ścinaniem (STF) oraz ciecze magnetoreologiczne (RMF). Ciecze STF są koloidalną zawiesiną nanocząstek krzemionki w nośniku organicznym, np. glikolu etylenowym lub polietylenowym. Są to ciecze nienewtonowskie, czyli ich lepkość zależy od szybkości ścinania. STF wykazują zjawisko dylatacji, co znaczy, że przy odpowiednio dużej szybkości ścinania ich właściwości przechodzą od typowych dla cieczy, do charakterystycznych dla ciała stałego. Praktycznie zaś można stwierdzić, że STF pod wpływem uderzenia zmienia się z lepkiej cieczy w sprężyste ciało stałe. Proces ten jest szybki i w pełni odwracany. Ciecze MRF są niekoloidalną zawiesiną mikrometrycznych cząstek proszku żelaza w cieczy nośnej, zazwyczaj oleju. Są to również ciecze nienewtonowskie. Pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego cząstki żelaza tworzą sztywne łańcuchy a ciecze zmieniają lepkość i zbliżają swoje właściwości do typowych dla ciała stałego. MRF znajdują zastosowanie w adaptacyjnych układach tłumienia drgań, sprzęgłach, hamulcach itp. W ramach projektu POIG Innowacyjna Gospodarka Inteligentne pancerze pasywne z zastosowaniem cieczy reologicznych ze strukturami nano opracowywane są elastyczne kamizelki kuloodporne, zdolne do ochrony kończyn. Tego typu pancerze mogą też być stosowane na inne pozbawione sztywności, osłony, w postaci mat, plandek itp. Ciecze zagęszczane ścinaniem mogą także znaleźć zastosowania cywilne w ochraniaczach sportowych oraz odzieży ochronnej.

7

Ciecze magnetoreologiczne, ich charakterystyka reologiczna i możliwość aplikacji w pancerzach ochronnych

Kozłowska J., Leonowicz M., Wierzbicki Ł., Olszewska K., Zielińska D., Struszczyk M.

Inżynieria Materiałowa

|

2013

|

Vol. 34, nr 2

62--70

PL

Ciecze magnetoreologiczne MRF (magnetorheologicalﬂuids) reprezentują ważną grupę materiałów inteligentnych, zmieniających swoje właściwości, w sposób kontrolowany, dzięki oddziaływaniu odpowiedniego czynnika zewnętrznego. W przypadku cieczy magnetoreologicznych, zmiana ta następuje pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Zjawisko to nazywane jest efektem magnetoreologicznym. Wytworzono i przebadano ciecze magnetoreologiczne na bazie oleju syntetycznego i żelaza karbonylkowego. Zastosowano różne rodzaje Stabilizatora, wielkości cząstek Fe oraz oleje o różnej lepkości i zbadano ich wpływ na właściwości reologiczne cieczy magnetoreologicznych. Stwierdzono, że zastosowanie odpowiednich składników odgrywa istotną rolę w zachowaniu się MRF. Przeprowadzono badania właściwości reologicznych w trybie statycznym lepkości i naprężenia ścinającego W funkcji szybkości ścinania (0,1÷630 S-1) bez pola i W polu 159 kA/m. Największy wzrost lepkości W polu magnetycznym wykazała ciecz o oznaczeniu OM75.15.A200 na bazie oleju nośnego o najmniejszej lepkości (15 mm2/S). Natomiast największą lepkość n = 87 kPa' s i naprężenie ścinające t= 8,7 kPa cechowała się ciecz OM75.l0O.A200 na bazie oleju o lepkości 100 mm2/S w polu magnetycznym 15 9 kA/m. Ponadto dla wytworzonych cieczy wyznaczono charakterystykę lepkosprężystą W funkcji pola magnetycznego: moduł zespolony G*, moduł zachowawczy G' i moduł stratności G". Największy wzrost modułów charakteryzujących właściwości lepkosprężyste w polu magnetycznym 0,3 T, wykazała opracowana przez autorów MRF o symbolu OM75.100.1A200. Właściwości tej cieczy w polu 230 kA/m wynosiły: moduł zespolony |G*| - 1,2 MPa, moduł zachowawczy G' - 1,2 MPa i moduł stratności G” - 0,35 MPa. Opracowaną MRF zastosowano do budowy hybrydowych pancerzy z wysokowytrzymałymi materiałami tekstylnymi z włókien paraaramidowych oraz polietylenowych, chroniących przed atakami z użyciem noża/białej broni. Obecność cieczy magnetoreologicznej w hybrydowych pancerzach przyczyniła się do zmniejszenia głębokości penetracji ostrza.

EN

Magnetorheological ﬂuids (MRFS) represent a prominent group of smart materials with variable properties under the inﬁuence of distinctive, external factors. In magnetorheological ﬂuids the properties can be Varied in a controlled way by a magnetic ﬁeld. This speciﬁc behaviour is called the magnetorheological effect. In this paper, a series of MRFS based on synthetic oils and carbonyl iron powders was produced and examined. Different types of stabilizers, the size of the carbonyl iron powder particles and synthetic oils varying in viscosity, were applied. The inﬁuence of each component on the rheological properties of the MRFS was investigated. It was found that the application of a proper component plays a crucial role in MRFS performance. The rheological measurements of viscosity and shear stress as a function of shear rate in the range of 0. 1÷630 s-1 in static tests were carried out without and in a magnetic ﬁeld of 159 kA/m (Fig. 5, 6, 8, 9, 11, 12). The maximum increase in viscosity in a magnetic ﬁeld was shown by the MRF marked as OM75.15. A200 based on the lowest viscosity carrier oil (15 mm2/S). On the other hand, the MRF marked as OM75.l0O.A200 based on a carrier oil with a viscosity of 100 mm2/S demonstrated the largest values of viscosity (n = 87 kPa's) and shear stress (t = 8.7 kPa) in the magnetic ﬁeld of 159 kA/m. Additionally, the viscoelastic characteristics of the synthesized MRFS (complex G*, Storage G' and loss G" modules) as a function of magnetic ﬁeld were also carried out (Fig. 7, 10, 13). The results show that the most intense increase in the viscoelastic module under the magnetic ﬁeld was exhibited by the OM75.l0O.A200. The maximum values of viscoelastic module achieved by this fluid are respectively complex modulus |G*| - 1.2 MPa, storage modulus G' - 1.2 MPa and loss modulus G"- 0.35 MPa. One of the synthesized MRFS was chosen for application in a hybrid structure of knife-resistant armour combined with textile materials, including high-strength para-aramid and polyethylene ﬁbres. The application of MRF in hybrid, knife-resistant armours helped to reduce the penetration depth of the blade (Tab. 2).

8

Magnetorheological fluids as a prospective component of composite armours

Kozłowska J., Leonowicz M.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 4

227--231

EN

Magnetorheological characterization of a synthesized MRF and ballistic performance of a MRF-composite material with high-strength textiles as Kevlar and Dyneema, are presented. The ballistic performance of the investigated structures under a Parabellum 9 mm projectile with a velocity of 360 m/s, on the basis of deformation depth in backing clay and number of pierced layers was determined. The targets with MRF demonstrate a 30% reduction in depth of deformation when comparing to the neat samples. On the other hand, implementation of the MRF to the structures of the high-strength materials caused a twofold increase in the overall target weight. At the same time, the inherence of the MRF in the structure of the composite samples does not affect the number of damaged layers. This result indicates that the absorbing mechanism of the MRF is rather limited to residual energy absorption under the impacting projectile.

PL

Wytworzono i przebadano ciecz magnetoreologiczną na bazie oleju syntetycznego i żelaza karbonylkowego. Opracowanej cieczy magnetoreologicznej użyto w konstrukcjach kompozytowych pancerzy ochronnych. Wytworzone pakiety poddano badaniom odporności na przebicie pociskiem Parabellum 9 mm o prędkości 360 m/s, w celu określenia możliwości ich wykorzystania w obszarze kompozytowych ochron balistycznych. Obecność cieczy MR w hybrydowych pancerzach z warstwami wysokowytrzymałych materiałów typu Kevlar lub Dyneema wykazała redukcję głębokości deformacji podłoża balistycznego o 30% w porównaniu do konstrukcji próbek bez cieczy. Z drugiej jednak strony zwiększenie odporności balistycznej kompozytowych konstrukcji z cieczą MR nastąpiło przy dwukrotnym wzroście masy całkowitej układu. Jednocześnie, obecność cieczy MR nie wpłynęła na zmianę liczby warstw przebitych w konstrukcjach próbek kompozytowych. Uzyskane wyniki świadczą o tym, że rola cieczy MR w absorbowaniu energii wytworzonych próbek ogranicza się w zasadzie do pochłaniania i rozpraszania resztkowej energii podczas oddziaływania pocisku z pancerzem.

9

Effect of solid state components on the performance of magnetorheological fluids

Kozłowska J., Leonowicz M.

Composites Theory and Practice

|

2013

|

R. 13, nr 3

214--219

EN

Magnetorhelogical fluids (MRFs) are a class of multifunctional materials with the characteristics of reacting to a magnetic field by noticeable and reversible changes in their rheological and magnetic properties. The object of this study was MRFs with carbonyl iron particles based on a synthetic carrier oil. The effect of varying the mass of the solid state components such as carbonyl iron (CI) particles and fumed silica stabilizing agent additive on the performance of MRFs was examined. For this purpose, the microstructure of MRFs with different carbonyl iron addition was observed in the presence and of without a magnetic field. Moreover, the rheological properties characterization of different compositions of MRFs was conducted using a rheometer equipped with a magnetic field. It was found that the application of an appropriate proportion of solid components plays a crucial role in the formation of usable magnetorheological properties. The results of steady shear tests show that a higher mass proportion of carbonyl iron particles strongly affects the performance of MRFs, the yield stress as well as off- and on-state viscosity. A higher content of magnetic particles can ensure a substantial increase in the yield stress values of MRFs. The MRF containing 75% w/w CI achieved a yield stress at the level of 18 kPa in the magnetic field of 318 kA/m, while the MRF with lowest magnetic component mass concentration of 25% w/w reached only 0.4 kPa, whereas the MRFs with different fumed silica amounts achieved more comparable viscosity level and yield stress values. These results clearly indicate the decisive influence of carbonyl iron content on MRF performance. Oscillatory, rheometric measurements versus magnetic field show that the highest values of shear complex modulus were achieved by the MRFs with the highest percentage of carbonyl iron particles (75% w/w) and fumed silica additive (1% w/w). At the same time, the loss factor dependence on the fumed silica and carbonyl iron amount showed a much smaller effect on the MRF performance.

PL

Ciecze magnetoreologiczne należą do grupy materiałów funkcjonalnych, wykazujących w pełni odwracalną, istotną zmianę właściwości pod wpływem zewnętrznego pola magnetycznego. Przedmiot badań niniejszego opracowania stanowią ciecze magnetoreologiczne z cząstkami żelaza karbonylkowego na bazie oleju syntetycznego. Określono wpływ zawartości cząstek żelaza karbonylkowego oraz stabilizatora w postaci krzemionki koloidalnej na właściwości cieczy magnetoreologicznych. W tym celu dokonano obserwacji mikrostruktury cieczy magnetoreologicznych o różnym stopniu zawartości cząstek żelaza karbonylkowego. Badania właściwości reologicznych cieczy magnetoreologicznych o różnym składzie wykonano za pomocą reometru rotacyjnego. Wyniki badań wskazują na decydujący wpływ składu chemicznego cieczy magnetoreologicznej na kształtowanie jej właściwości użytkowych. Badania reologiczne w funkcji szybkości ścinania wykazały, Że wyższa zawartości cząstek żelaza posiada silny wpływ na wartości granicy plastyczności oraz właściwości reologiczne. Większa zawartość cząstek żelaza karbonylkowego umożliwia osiągnięcie wyższych wartości granicy plastyczności. Dla porównania, ciecz magnetoreologiczna zwierająca 75% mas. żelaza osiągnęła granicę plastyczności 18kPa w polu 318 kA/m, podczas gdy ciecz z 25% mas. cząstek żelaza wykazała jedynie 0,4 kPa. Z drugiej strony, ciecze magnetoreologiczne z róŜną zawartością krzemionki koloidalnej charakteryzowały się zbliżonymi wartościami lepkości oraz wartościami granicy plastyczności. Efekt ten świadczy o bardziej intensywnym wpływie zawartości cząstek żelaza karbonylkowego na właściwości cieczy magnetoreologicznych. Badania oscylacyjne w funkcji pola magnetycznego wykazały, że największe wartości zespolonego modułu ścinania wykazała ciecz zawierająca najwyższą zawartość cząstek żelaza (75% mas.) oraz krzemionki koloidalnej (1% mas.). Jednocześnie wartości współczynnika stratności wykazały podobny charakter zmian i zakres wartości dla wszystkich badanych cieczy.

10

Rheological properties of MR fluids recommended for use in shock absorbers

Sapiński B., Horak W.

Acta Mechanica et Automatica

|

2013

|

Vol. 7, no. 2

107--110

EN

The paper summarises the results of laboratory testing of rheological behaviour of (magnetorheological) MR fluids designed for use in shock absorber and vibration dampers. The experiments used a rotational rheometer with an extra chamber inside which a uni-form magnetic field can be generated. Underlying the description of rheological properties of fluids is the Herschel-Bulkley’s model of vis-cous-plastic substances. The aim of the experiment was to determine the shear stress, yield stress, the yield factor and the power-law exponent depending on the magnetic flux density, followed by the comparative study of rheological parameters of investigated fluids.

11

Niezwykłe ciecze magnetoreologiczne

Zielińska D., Olszewska K.

Przegląd Włókienniczy - Włókno, Odzież, Skóra

|

2012

|

nr 11

22-23

EN

With the development of civilization scientists create various new materials and/or refine those already known. Over the past several decades, noted considerable interest in the so-called intelligent materials is observed. This group, beside the color-changing material, and light emitting fluids belong also magnetorheological fluids (MRF) which change their structure under the influence of external magnetic field. In this paper, a brief review of selected applications of magnetorheological fluid is given.

12

The possibility of use of the magneto-rheological fluids in armours

Wiśniewski A.

Problemy Techniki Uzbrojenia

|

2011

|

R. 40, z. 117

169--176

EN

The possibility of use of the Magneto-Rheological Fluids (MRFs) in armours, particularly in bullet-proof vests, is presented in this paper. The requirements for the MRFs to be applied for this specific use, the factors which influence on their properties and the behaviour of the MRFs under a magnetic field are described. The comparison of three LORD MRFs with different mass concentration of the ferromagnetic particles: 72%, 80.98% and 85.44% is made. Based on the behaviour of the Shear Thickening Fluids (STFs) one of these MRFs has been chosen as the best for the bullet-proof vests, and the ways of its application are proposed. As the source of the magnetic field it has been selected a solenoid supplied by the Li-Po battery.

PL

W pracy zaprezentowano możliwości wykorzystania cieczy magnetoreologicznych (MRF) w pancerzach, szczególnie w kamizelkach kuloodpornych. Przedstawione zostały wymagania stawiane cieczom magnetoreologicznym do zastosowania ich w kamizelkach kuloodpornych, a także czynniki wpływające na właściwości cieczy magnetoreologicznej oraz opisano jej zachowanie pod wpływem pola magnetycznego. Zostały porównane trzy ciecze LORD o różnych stężeniach wagowych cząsteczek magnetycznych: 72%, 80,98% i 85,44%. Na podstawie aplikacji cieczy zagęszczają- cych się pod wpływem dużych szybkości ścinania (STF) wybrano jedną z cieczy magnetoreologicznych, która najbardziej nadaje się do stosowania w kamizelkach kuloodpornych i zaproponowano sposoby jej aplikacji. Zaproponowano baterię litowo-polimerową Li-Po jako źródło zasilania solenoidu do wytwarzania pola magnetycznego w kamizelkach z cieczą MRF.

13

Sterowanie dwuosiowym podnośnikiem elektrohydraulicznym przy pomocy dżojstika dotykowego z cieczą MR

Milecki A., Chciuk M., Bachman P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2011

|

R. 15, nr 2

735-743

PL

W artykule opisane jest zastosowanie dżojstika z siłowym sprzężeniem zwrotnym do sterowania podnośnika. Na początku artykułu przedstawiony jest krótki opis i budowa dwuosiowego manipulatora z napędem elektrohydraulicznym. Następnie opisana jest budowa dwuosiowego dżojstika dotykowego. W końcowej części artykułu opisany jest układ sterowania manipulatora przy pomocy dżojstika z hamulcami MR, oparty na komputerze PC z kartę wejść/wyjść oraz przedstawione są wyniki badań doświadczalnych.

EN

The article is aimed to design and testing of joystick with force feedback used in control of lifting device. The paper starts with the basic description of the construction two-axis manipulator with electrohydraulic drives. Next, the construction of two-axis haptic joystick is described. Finally, the based on PC with input/output card, control system of mentioned above joystick with magnetorheological brake and manipulator, and research results are described.

14

Model based predictive control of beam with magnetorheological fluid

Snamina J.

Mechanics and Control

|

2011

|

Vol. 30, no. 3

164-169

EN

In the work a model predictive control method was applied to control the beam vibrations. Model predictive control (MPC) is widely used as advanced control methodology. The considered beam consists of two outer layers made of aluminium and MR fluid layer in between. Activation of the MR fluid is realized by magnetic field. The analysis of strain and stress in three-layered beam were done. Then the equation of forced vibration of beam in the vicinity of the first resonances was derived. Based on this equation the simulation of MPC application was performed for the sinusoidal and random excitation.

PL

W pracy zastosowano algorytm sterowania predykcyjnego przy wykorzystaniu modelu do redukcji drgań belki z cieczą magnetoreologiczną (MR). Rozważana belka składa się z dwóch zewnętrznych warstw wykonanych z aluminium oraz umieszczonej pomiędzy nimi warstwy cieczy MR. Zmiana własności cieczy MR następuje w wyniku wytworzenia przez elektromagnes pola magnetycznego obejmującego część belki. Przedstawiono analizę stanu odkształcenia i stanu naprężenia w poszczególnych warstwach belki. Wyprowadzono równania opisujące drgania w otoczeniu pierwszego rezonansu. Na podstawie zbudowanego modelu zaproponowano algorytm sterowania predykcyjnego, którego celem była redukcja drgań belki. Wykonano symulację drgań belki dla wymuszenia sinusoidalnego oraz stochastycznego.

15

Analiza zjawisk sprzężonych w magnetoreologicznym różnicowym układzie przenoszenia momentu obrotowego

Jędryczka C., Szeląg W., Myszkowski A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

R. 86, nr 4

195-200

PL

W artykule przedstawiono polowy model sprzężonych zjawisk elektromagnetycznych, hydrodynamicznych, cieplnych i mechanicznych w różnicowym układzie przenoszenia momentu obrotowego z cieczą magnetoreologiczną. Układ różnicowy wykorzystano do pozycjonowania chwytaka w nowatorskiej konstrukcji dwuosiowego manipulatora pneumatycznego. Do rozwiązania równań modelu wykorzystano metodę elementów skończonych oraz algorytm kolejnych kroków czasowych. Przedstawiono wybrane wyniki badań symulacyjnych.

EN

In the paper the authors focused on the model of coupled electromagnetic, hydrodynamic, thermal and mechanical motion phenomena in axial symmetry magnetorheological fluid torque transducer for gripper positioning of a new design of two-axis pneumatic manipulator. The governing equations of these phenomena are presented. The numerical implementation of the mathematical model is based on the finite element method and a step-by-step algorithm. The selected results of the calculations are presented.

16

Synthesis and properties of magnetorheological fluids

Kozłowska J., Leonowicz M.

Inżynieria Materiałowa

|

2010

|

Vol. 31, nr 3

312-315

EN

Magnetorheological fluids MRFs on a basis of synthetic oil and carbonyl iron were synthesized and studied. Various types of stabilizing agents and two sizes of iron particles were used. It was found that application of the appropriate stabilizer plays a crucial role in formation of usable magnetorheological properties. In our studies the best properties presented MRFs processed with application of hydrophilic nanosilica Aerosil A200. The most suitable for practical applications appears iron with particle size 10 ?m, which shows greater difference between the viscosity and shear stress, when measured without an in the magnetic field. The shear modules obtained in a magnetic field of 0.3 T were: complex shear modulus G* - 1.2 MPa, storage modulus G? - 1.2 MPa and loss modulus G" - 0.35 MPa.

PL

Wytworzono i przebadano ciecze magnetoreologiczne MRFs na bazie oleju syntetycznego i żelaza karbonylkowego. Zastosowano rożne rodzaje stabilizatora i dwie wielkości cząstek Fe. Stwierdzono, że zastosowanie odpowiedniego stabilizatora odgrywa istotną rolę w zachowaniu się MRFs. Najlepsze właściwości uzyskano dla nanokrzemionki AerosilA200 (rys. 1÷3). Najodpowiedniejsze do praktycznych zastosowań jest żelazo o cząstkach 10 ?m, wykazujące największą rożnicę lepkości i naprężeń stycznych mierzonych bez pola magnetycznego i w polu (rys. 4, 5). Moduły ścinania dla najlepszej MRF, w polu magnetycznym 0,3 T, wynosiły: moduł zespolony G* - - 1,2 MPa, moduł zachowawczy G - 1,2 MPa, moduł stratności G" - 0,35 MPa (rys. 6).

17

Analiza wpływu pola magnetycznego i temperatury na naprężenia styczne w cieczy magnetoreologicznej

Szeląg W., Jędryczka C., Wojciechowski R., Nowak M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2009

|

R. 85, nr 6

93-97

PL

W artykule omówiono wykorzystywane w technice układy do wyznaczania naprężeń stycznych i lepkości cieczy. Zaprezentowano opracowaną konstrukcję reometru do analizy wpływu pola magnetycznego i temperatury na naprężenia w cieczach magnetoreologicznych (MR). Przedstawiono zbudowane skomputeryzowane stanowisko do automatycznego badania wpływu pola magnetycznego i temperatury na naprężenia styczne. Zamieszczono wybrane rezultaty badań cieczy MRF-132AD i MRF-132LD produkowanych przez firmę Lord Corporation z USA.

EN

The paper presents review of common systems for measuring of the shear stresses and the viscosity of the fluids. The special construction of rheometer to analyze the magnetic flux density and temperature influence on yield stress in magnetorheological fluids (MR) has been elaborated. The computer controlled experimental setup has been designed. The results of performed experiments for manufactured by Lord Co. commercial MR fluids: MRF-132AD and MRF-132LD have been presented.

18

Robot sterowany trzyosiowym dżojstikiem dotykowym z cieczą magnetoreologiczną

Gawłowicz P., Chciuk M., Bachman P.

Pomiary Automatyka Robotyka

|

2009

|

R. 13, nr 2

703-709

PL

W artykule przedstawiono konstrukcję wieloosiowego dżojstika dotykowego, badania obrotowych hamulców z cieczą magnetoreologiczną oraz opis układu sterowania oraz budowę wykorzystywanego do badań robota. Zakończenie artykułu zawiera wyniki badań.

EN

The article includes multiaxial haptic joystick's specification, studies of rotary dampers with magnetorheological fluid and description of robot's control system as well as the construction of the robot used for the research. Finally, a research result is presented.

19

Symulacja numeryczna ruchu cząstek w płynach magnetycznych

Barski M.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2009

|

R. 106, z. 3-M

3-21

PL

Tematem niniejszego artykułu jest komputerowa symulacja zachowania się cząstek magnetycznych w cieczy magnetoreologicznej poddanej działaniu zewnętrznego pola magnetycznego. Opisano tutaj możliwie najprostszy model teoretyczny płynu magnetycznego. Wykorzystując ten model, badano wpływ zróżnicowanej wielkości cząstek na ich ostateczny rozkład w płynie nośnym. W sytuacji, gdy wszystkie cząstki mają identyczny promień, struktura wewnętrzna składa się z izolowanych, regularnych łańcuchów, ułożonych równolegle do kierunku wektora natężenia zewnętrznego pola magnetycznego. Kształt struktury wewnętrznej, uzyskany przy założeniu różnej wielkości cząstek, jest zasadniczo różny.

EN

This article is devoted to a numerical simulation of magneto-rheological fluids behavior under external magnetic field. The most simplest theoretical model of magnetic fluid is described. Using this model, the influence of magnetic particle size on internal structure is investigated. in the case, when all particles have the same size and shape, the obtained internal structure consists of single isolated strings of particles. The direction of these strings is parallel to the direction of external magnetic field. As the size of magnetic particles is variable, the shape of internal structure is completely different and the strings form clusters.

20

Analiza zjawisk sprzężonych w przetwornikach elektromagnetycznych z cieczą magnetoreologiczną o symetrii osiowej

Jędryczka C.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2008

|

R. 84, nr 4

140-143

PL

Przedstawiono polowo-obwodowy model zjawisk elektromagnetycznych, równania opisujące rozkład prędkości cieczy magnetoreologicznej oraz równania dynamiki części ruchomych przetwornika. Do rozwiązania równań modelu wykorzystano metodę elementów skończonych oraz metodę kolejnych kroków czasowych. Opracowano algorytm rozwiązywania uzyskanych układów równań z wykorzystaniem metody relaksacji blokowej. Na podstawie omówionego algorytmu stworzono program do symulacji i wizualizacji stanów pracy rozpatrywanego przetwornika. Zaprezentowano wybrane wyniki symulacji. Rezultaty obliczeń numerycznych porównano z wynikami badań eksperymentalnych.

EN

The paper discusses a model of coupled electromagnetic, fluid dynamic and mechanical motion phenomena in magnetorheological fluid transducers with axial symmetry. The governing equations of these phenomena are presented. The numerical implementation of the mathematical model is based on the finite element method and a step-by-step algorithm. A computer program based on this algorithm was used to simulate the electromagnetic field and the fluid velocity field in a magnetorheological clutch. The results of the calculations are presented and compared with the results of experiment.