Wat is een magnetorheologische demper?

Een magnetorheologische demper is een schokabsorberend apparaat dat werkt door een magnetisch veld te plaatsen op een mengsel van vloeibare olie en ijzeren deeltjes.De ijzeren deeltjes worden aangetrokken door het magnetische veld en lijnen omhoog langs de magnetische veldlijnen die door de vloeistof gaan.Dit creëert een dikke vloeistof die tegen beweging is en kan helpen om trillingen en shock in verschillende toepassingen te verminderen.Deze vloeistoffen worden soms slimme vloeistoffen genoemd, omdat ze eigenschappen veranderen wanneer het magnetische veld wordt toegevoegd of gevarieerd.

Rheologie is de studie van de effecten van vloeistoffen en vaste stoffen bij blootstelling aan beweging of druk.In vloeistoffen zijn de primaire kenmerken die nuttig kunnen zijn voor trillingscontrole viscositeit en afschuifspanning.Viscositeit verwijst naar de dikte van een vloeistof en hoe het beweging of stroming kan weerstaan.Schuifspanning is een meting van hoe een vloeistof weerstaat dat uit elkaar wordt getrokken of plotseling worden verplaatst, en ook hoe materialen die in de vloeistof worden geplaatst, kunnen bewegen als ze snel in elke richting worden getrokken.

Een demper is een term voor een apparaat dat wordt gebruikt om trillingen te verminderen, watis vergelijkbaar met een schokdemper die op voertuigen wordt gebruikt om de ophangingsbeweging te verminderen vanwege ongelijke wegoppervlakken.Veel dempers en schokdempers gebruiken oliën van verschillende diktes om beweging te verminderen en apparatuur te beschermen.Wanneer kleine deeltjes van ijzer aan oliën worden toegevoegd, kunnen magnetische velden de ijzerdeeltjes beïnvloeden en de eigenschappen van de vloeistof veranderen.

Het ijzeroliemengsel toevoegen aan een standaard schokdemper, en het creëren van een magnetisch veld met een elektrische stroom, creëert een magnetorheologische demper.Naarmate het magnetische veld wordt verhoogd, zullen de ijzerdeeltjes in toenemende mate de beweging weerstaan en hogere niveaus van trillingsdemping creëren.Als een elektrische controller wordt toegevoegd samen met software om het magnetische veld te regelen, kan een variabele magnetorheologische demper worden gebruikt om snel trillingen te verminderen en structuren of voertuigen te beschermen.

IJzerendeeltjes in dempers worden vaak gecoat met een polymeer om te voorkomen dat ze bij elkaar blijven plakken.Het erg klein houden van de deeltjes helpt ze in de olie te hangen en voorkomt dat ze zich op de bodem van de demper vestigen.Wanneer het magnetische veld wordt gecreëerd, wordt het mengsel meer een vaste stof dan als een vloeistof en is het zeer bestand tegen stroom of beweging.Als de olie met een zuiger in een cilinder wordt geduwd, kan de hoge viscositeit de beweging van de olie door kleine gaten in de zuiger verminderen.

Schuifspanning kan worden gebruikt door de zuiger te veranderen in een reeks platen die in de olie zijn ondergedompeld.De platen bewegen heen en weer in de vloeistof en wanneer het magnetische veld wordt geactiveerd, wordt het ijzeroliemengsel snel dikker en wordt ze zeer bestand tegen afschuiving.Als de platen zijn verbonden met een vaste as die zich uitstrekt van de demper, kan de as worden bevestigd aan een voertuig of bouwfundering en een dempingsysteem bieden.

Aardbevingsbescherming werd een gebied van toegenomen onderzoek in de late 20e eeuw naarmate de menselijke ontwikkeling groeide als de menselijke ontwikkeling groeidein gebieden waar het potentieel voor bouwschade hoog was.Een techniek was om het gebouw van de grond te scheiden met rubber of andere schokabsorberende materialen, waardoor een bouwbeweging mogelijk was tijdens een aardbeving.Zonder enige vorm van demping kan het bouwen van de bouwbeweging extreem zijn en kan schade of volledig falen optreden.Het toevoegen van een magnetorheologisch dempersysteem aan de basis van het gebouw gaf de architecten een manier om de bouwbeweging te verminderen met een controleerbaar systeem.

Voertuigen waren een ander interessegebied voor magnetische dempingssystemen in de 20e eeuw.Interesse in passagierscomfort en een verhoogd niveau van veiligheidssystemen leidde tot schokdempers met behulp van magnetorheologische dempertechnologie om variabele suspensie te bieden.De bestuurder zou een ritcomfortniveau kunnen kiezen met behulp van een selector, die een controller zou vertellen hoeveel magnetisch veld te creëren wanneer trillingen werden waargenomen.In additioN, veiligheidssystemen kunnen slippen of een mogelijke rollover -situatie detecteren en het ophanggedrag veranderen om het tegen te gaan.

Militaire wapens waren een ander gebied waar magnetorheologische dempers een voordeel konden opleveren.Wanneer het op een groot kanon past, kon de demper het afvuren van een projectiel voelen en activeren om de terugslag te verminderen.Dit verminderde niet alleen de slijtage van het wapen, maar in mobiele tanks of kanonnen kan de schokreductie vermoeidheid op de soldaten die de wapens afvuren verminderen.