The study investigates the behaviour of three-layered cantilever sandwich beams filled with magnetorheological fluids (MRFs) differing in the iron particle content by volume. Outer layers are made of aluminium, the space between them is sealed with silicone rubber. Two types of beams are considered: fully filled beams and partially filled beams, subjected to the magnetic field. The aim of the study is to determine stiffness and damping characteristics in relation to the magnetic field strength and the actual location where the magnetic field acts upon the beam. For this purpose, measurements have been taken of the beam free vibration response for various magnetic field strength levels and for various positions of the electromagnet located along the beam axis. Basing on the developed measurement data processing algorithm, the influence of the vibration amplitude on the natural frequency and a dimensionless damping coefficient have been determined. Finally, the equivalent natural frequency and the dimensionless damping coefficient have been derived accordingly, and the stiffness and damping ratio have been determined in function of the magnetic field strength, the electromagnet position and the MRF iron particle content by volume.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The subject of the paper is vibration control of a cantilever beam with magnetorheological (MR) fluid. Based on the results of identification and energy analysis, a control algorithm for free vibrations damping of the beam was proposed. The algorithm was realized by controlling the current supplying the electromagnet. The free vibrations of beam were investigated for constant current and current varied according to the assumed control algorithm.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W artykule przedstawiono wyniki badań drgań wymuszonych trójwarstwowej belki wspornikowej z cieczą magnetoreologiczną (MR). Ruch belki wywoływano sinusoidalnie zmiennym przemieszczeniem uchwytu mocującego jeden koniec belki. Rejestrowano wymuszenie (przemieszczenie utwierdzenia) i odpowiedź (przemieszczenie swobodnego końca belki). Na podstawie otrzymanych wyników wyznaczono charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe.
EN
The study covers the identification of model parameters of a three-layered cantilever beam with a magnetorheological (MR) fluid. The beam's motion was induced by applying sinusoidal variable displacements of the beam's fixture on one end. The excitation signal (displacement of the fixture) and the response signal (displacement of the beam's free end) were registered. The results were utilised to obtain the time and frequency characteristics of the investigated plant.
The study presents the results of laboratory studies on free vibrations of sandwich beams filled with magnetorheological (MR) fluids characterised by various proportions of ferromagnetic particles by weight. Based on the obtained results, it was possible to determine the impact of the content of the particles in question on the natural frequency of free vibrations and the dimensionless damping coefficient of beam.
PL
W pracy przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych drgań swobodnych trójwarstwowych belek wypełnionych cieczami magnetoreologicznymi (MR) o różnej zawartości wagowej cząstek ferromagnetycznych. Na podstawie uzyskanych wyników określono wpływ zawartości tych cząstek na podstawową częstotliwość drgań własnych i bezwymiarowy współczynnik tłumienia belki.
This article presents an analysis of forced vibrations of a homogeneous cantilever beam using a vision method. Based on measurements, displacements of defined beam points have been determined as a function of time in directions perpendicular to and along the beam axis together with the trajectory of these points in the plane of the beam transverse vibrations. A model describing the displacement of the beam with a moving holder (kinematic excitation) is presented along with formulas defining motion of points in the plane of the beam transverse vibrations, which have been verified experimentally by recording beam vibrations using a specialised vision system.
The paper investigates a magnetic field acting on a three-layer sandwich beam filled with MR fluid, the field being generated by an electromagnet. The FEM approach is applied to determine the magnetic field strength and magnetic flux density in the area between the poles and in the MR fluid layer. The results are utilised to establish the relationship between the magnetic flux density and parameters of the assumed model of the MR fluid layer.
W pracy przeprowadzono analizę drgań swobodnych wielokomorowych belek wspornikowych z cieczą magnetoreologiczną (MR). Wyznaczono podstawową częstotliwość drgań własnych i bezwymiarowy współczynnik tłumienia belek na podstawie zarejestrowanych przemieszczeń swobodnego końca belek w polu magnetycznym oraz bez pola magnetycznego. Przeanalizowano wpływ natężenia pola magnetycznego na charakterystyki sztywności i tłumienia belek.
EN
The study presents the results of laboratory studies on free vibrations of sandwich cantilever beams with multiple magnetorheological (MR) segments. On the basis of collected data for each beam the natural freąuency and dimensionless damping coefficient were calculated. The influence of magnetic field strength and filling the right segment on stiffness and damping characteristics was analyzed.
Artykuł dotyczy modelowania belki trójwarstwowej metodą elementów skończonych (MES). Belka składa się z dwóch zewnętrznych warstw aluminiowych oraz warstwy wewnętrznej, którą stanowi ciecz MR uszczelniona gumą silikonową. Przedstawiono budowę, model MES oraz wyniki obliczeń belki w środowisku ANSYS. Określono wpływ parametrów przyjętego modelu struktury reologicznej cieczy MR, grubości warstwy cieczy MR oraz położenia strefy oddziaływania pola magnetycznego na częstotliwość i bezwymiarowy współczynnik tłumienia drgań belki.
EN
A three-layered beam incorporating a magnetorheological (MR) fluid is modeled using the FEM approach in the ANSYS environment. The beam consists of two outer layers made of aluminium and a MR fluid layer placed in between. The MR fluid is sealed with silicone rubber. Structure of the beam, finite element model and the results are presented. The study takes into account the influence of applied MR model, the thickness of the MR fluid layer and the location of magnetic field along the beam's length on beam's vibrations.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.