Qu'est-ce qu'un amortisseur magnétorhéologique?
Un amortisseur magnétorhéologique est un dispositif absorbant les chocs qui fonctionne en plaçant un champ magnétique sur un mélange d'huile liquide et de particules de fer.Les particules de fer sont attirées par le champ magnétique et s'alignent le long des lignes de champ magnétique qui traversent le liquide.Cela crée un liquide épais qui résiste au mouvement et peut aider à réduire les vibrations et les chocs dans une variété d'applications.Ces fluides sont parfois appelés fluides intelligents, car ils changent de propriétés lorsque le champ magnétique est ajouté ou varié.
La rhéologie est l'étude des effets des liquides et des solides lorsqu'ils sont exposés au mouvement ou aux pressions.Dans les liquides, les principales caractéristiques qui peuvent être utiles pour le contrôle des vibrations sont la viscosité et la contrainte de cisaillement.La viscosité fait référence à l'épaisseur d'un liquide et à la façon dont elle peut résister au mouvement ou au flux.La contrainte de cisaillement est une mesure de la façon dont un liquide résiste à être séparé ou déplacé soudainement, ainsi que comment les matériaux placés dans le liquide peuvent se déplacer s'ils sont tirés rapidement dans n'importe quelle direction.
Un amortisseur est un terme pour un dispositif utilisé pour réduire les vibrations, quiest similaire à un amortisseur utilisé sur les véhicules pour réduire les mouvements de suspension en raison des surfaces routières inégales.De nombreux amortisseurs et amortisseurs utilisent des huiles de différentes épaisseurs pour réduire les mouvements et protéger l'équipement.Lorsque de petites particules de fer sont ajoutées aux huiles, les champs magnétiques peuvent affecter les particules de fer et changer les propriétés du liquide.
Ajout du mélange de l'huile de fer à l'intérieur d'un amortisseur standard et créant un champ magnétique avec un courant électrique, créera un amortisseur magnétorhéologique.À mesure que le champ magnétique augmente, les particules de fer résisteront de plus en plus de mouvement et créeront des niveaux plus élevés d'amortissement des vibrations.Si un contrôleur électrique est ajouté avec un logiciel pour contrôler le champ magnétique, un amortisseur magnétorhéologique variable peut être utilisé pour réduire rapidement les vibrations et protéger les structures ou les véhicules.
Les particules de fer dans les amortisseurs sont souvent recouvertes d'un polymère pour les empêcher de rester ensemble.Garder les particules très petites aide à les garder en suspension dans l'huile et les empêche de s'installer au fond de l'amortisseur.Lorsque le champ magnétique est créé, le mélange ressemble plus à un solide qu'à un liquide et est très résistant au flux ou au mouvement.Si l'huile est poussée avec un piston à l'intérieur d'un cylindre, la forte viscosité peut réduire le mouvement de l'huile à travers de petits trous dans le piston.
La contrainte de cisaillement peut être utilisée en changeant le piston en une série de plaques immergées dans l'huile.Les plaques se déplacent d'avant en arrière dans le liquide, et lorsque le champ magnétique est activé, le mélange d'huile de fer s'épaissit rapidement et devient très résistant au cisaillement.Si les plaques sont connectées à un arbre solide s'étendant de l'amortisseur, l'arbre peut être fixé à un véhicule ou une fondation de construction et fournir un système d'amortissement.
La protection des tremblementsDans les zones où le potentiel de dégâts de construction était élevé.Une technique consistait à séparer le bâtiment du sol avec du caoutchouc ou d'autres matériaux absorbant les chocs, ce qui a permis un certain mouvement du bâtiment pendant un tremblement de terre.Sans une certaine forme d'amortissement, cependant, le mouvement du bâtiment pourrait être extrême et des dommages ou une défaillance complète pourraient se produire.L'ajout d'un système d'amortisseur magnétorhéologique à la base du bâtiment a donné aux architectes un moyen de réduire le mouvement du bâtiment avec un système contrôlable.
Les véhicules étaient une autre zone d'intérêt pour les systèmes d'amortissement magnétique au 20e siècle.L'intérêt pour le confort des passagers et un niveau accru de systèmes de sécurité ont conduit à des amortisseurs utilisant la technologie d'amortisseur magnétorhéologique pour fournir une suspension variable.Le conducteur pourrait choisir un niveau de confort de conduite à l'aide d'un sélecteur, qui indiquerait à un contrôleur la quantité de champ magnétique à créer lorsque les vibrations ont été détectées.AdditioN, les systèmes de sécurité pourraient détecter le dérapage ou une éventuelle situation de roulement, et modifier le comportement de suspension pour le contrer.
Les armes militaires étaient une autre zone où les amortisseurs magnétorhéologiques pourraient fournir un avantage.Lorsqu'il est monté sur un grand canon, l'amortisseur pourrait détecter le tir d'un projectile et s'activer pour réduire le recul.Cela a non seulement réduit l'usure de l'arme, mais dans les réservoirs ou les canons mobiles, la réduction des chocs pourrait réduire la fatigue sur les soldats qui tirent les armes.