Symulacja drgań belki kompozytowej z cieczą magnetyczną

• Autorzy: Lara-Prieto, V. , Kęsy, Z. , Parkin, R. , Jackson, M. , Silberschmidt, V.

Warianty tytułu

EN

Simulation of vibration of composite beam with MR fluid

• Konferencja: XVII Konferencja "Metody i środki projektowania wspomaganego komputerowo", 7-9 października 2009, Krasiczyn
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedstawiono obliczenia numeryczne wykonane za pomocą programu ANSYS 11.0, dotyczące wpływu natężenia pola magnetycznego na częstotliwość i amplitudę drgań wymuszonych belki kompozytowej z cieczą magnetyczną. Na podstawie wyników obliczeń stwierdzono, że aktywacja cieczy magnetycznej spowodowała 10-krotne zmniejszenie amplitudy drgań, przy której występuje amplituda maksymalna.

EN

In the paper harmonic analysis of a sandwich beam with magnetic fluid (MR) is undertaken with the ANSYS program. The purpose of this analysis is to simulate a MR sandwich beam to obtain its natural frequency and vibration amplitude with and without magnetic field. The beam is made out of the polyethylene terephthalate and the used MR fluid is AL 458, produced by Fraunhofer-ISC. The viscoelastic properties of the fluid, needed for calculations, were obtained with a plate-plate Anton Paar rheometer which has an adapted MR fluid device to generate a uniform and controlled magnetic field up to 1 Tesla in the fluid gap. From these measurements, the complex shear modulus G* was inputted in the ANSYS program to model the fluid as a viscoelastic solid. This parameter was introduced as frequency-dependent properties. For the harmonic analysis, a sinusoidal load of 13N was applied to the beam in the vertical direction. Then, the plot response vs. frequency was obtained. It have been noted that application of magnetic field caused significant influence on amplitude decreasing. In conclusion it was stated that MR fluid can be successfully applied in sandwich beams, but results of numerical calculation should be verified experimentally before practical application.

Słowa kluczowe

PL

belka kompozytowa; drgania; symulacja; ciecz magnetyczna

EN

composite beam; vibration; simulation; magnetic fluid; MR fluid

• Czasopismo: Mechanik
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 83, nr 1/S
• Strony: 255-262
• Opis fizyczny: Bibliogr. 11 poz, rys.

Twórcy

autor

Lara-Prieto, V.

autor

Kęsy, Z.

autor

Parkin, R.

autor

Jackson, M.

autor

Silberschmidt, V.

• Mechatronics Research Group, Loughborough University, UK

Bibliografia

• 1. Tylikowski A.: Inteligentne materiały i konstrukcje. Przegląd Mechaniczny, Zeszyt 20, 1998, s. 17 – 23.
• 2. Chantalakhana C., Stanway R.: Active constrained layer damping of plate vibrations: a numerical and experimental study of modal controllers. Smart Materials and Structures 9, 2000, pp. 940 – 952.
• 3. Tylikowski A.: Inteligentne materiały w konstrukcjach inżynierskich. Inżynieria Materiałowa nr 2, 2004, s. 101 – 105.
• 4. Jenner A., G., Wilkinson A., W., Greenough R., D.: Actuation and control by giant magnetostriction. Colloquium on “Innovative Actuators for Mechatronic Systems”, IEE London, 1995, pp. 4/1 – 4/4.
• 5. Park G., Bement M. T., Hartman D. A., Smith R. E. and Farrar C. R.: The use of active materials for machining processes: a review. International Journal of Machine Tools and Manufacture 47, 2007, pp. 2189 – 2206.
• 6. Yalcintas M., Dai H.: Vibration suppression capabilities of magnetorheological materials based adaptive structures. Journal of Smart Materials and Structures, Vol. 13, 2004, pp. 1 – 11.
• 7. Materiały informacyjne firmy Fraunhofer-ISC, Würzburg; http://www.isc.fraunhofer.de/adaptive_mat_anwen_bsp_det--M53f8a373570.html
• 8. Weiss K., D., Carlson J., D., Nixon D., A.: Viscoelastic properties of magneto– and electro–rheologiczal fluids. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 5, 1994, pp. 772 – 775.
• 9. Kęsy Z.: Badania charakterystyk reologicznych cieczy ER i MR przy użyciu reometru Physica MCR 301. Przegląd Mechaniczny, nr 2, 2009, s. 20 – 24.
• 10. Materiały informacyjne firmy Anton Paar GmbH; www.anton-paar.com .
• 11. Berg C D, Evans L., F., Kermode P. F.: Composite structure analysis of a hollow cantilever beam filled with electro–rheological fluid. Journal of Intelligent Material Systems and Structures, Vol. 7, 1996, 494 – 502.