磁流变液的研究现状

1、.磁流变液的应用范围可以分为两大类：一类是液体阀门，另一类是动器（离合 器）。.磁流变液阀门可以制成减振装置，活塞缸和阀门形成回路、在一定磁场下流 体变为类固体，活塞就受到很大的压力，计算机可以自动选取最佳电流，控制 阀门的关闭程度，吸收车辆、电机底座等处的振动。美国的联邦铁路局目前 正在启动全国磁悬浮列车的研究计划，用于列车减振的磁流变液己经列入该 计划的材料开发研究之中。美国、日本、德国等还特别注重在汽车上使用磁 流变液。.目前,许多国家在进行磁流变液的基础理论研究和应用基础研究的同时，都在加紧进行应用研究，并取得了很大的进步。我国对 MRF的研究十分薄弱, 据不全面的统计，目前中科院物理

2、所、复旦大学、武汉理工大学、上海交大 和电子科大等少数学校相继开展了 MRF勺研究工作,与国外蓬勃生机的研究 相比，无论在机理与材料还是在器件及应用方面均存在一定差距，我国物理和材料等领域的科研工作者应努力拼搏，争取在这一国际前沿领域占有一席 之地。.美国学者Rabinow于1948年发明磁流变液及磁流变离合器，并在 1951 年中请了磁流变液传递转矩器件的专利。 从50年代到80年代，磁流变液 发展一直非常缓慢。进入90年代，磁流变液的研究重新焕发了生机， 特别 是，自1995年起，两年一届的国际电流变液会议也易名为国际电流变液与 磁流变液会议，促进了磁流变液的研究和开发。.虽然磁流变理论还

3、有待进一步研究，但是磁流变液的应用研究在工业发达国 家已经取得了很大的发展。磁流变液的应用基础是磁流变液本身具有的特性 和流变性可被磁场控制的特点。根据已有的文献，利用磁流变液的磁流变效 应的特点，磁流变液可以用于减振器、阻尼器、离合器、制动器、抛光装置以及医疗器件等. Bolter等人分析了磁流变液在阻尼器中流动的模式，有剪切流动、挤压流 动和压力驱动流动。Wereley等人采用了一组不同的无量纲参数建立了磁流 变液在两平行平板间流动的平板模型，并计算了压力梯度。Bica分析了磁流变液流过减振器中同心圆筒组成的环形间隙，在外加磁场下和零磁场下的阻尼力之比。廖昌荣等人对微型汽车用磁流变阻尼器的

4、设计原理、方法及实 验进行了研究；上海交通大学何亚东、西安交大倪建华等人研究了磁流变阻 尼器在车辆悬架控制中的应用。黄金等人研究了磁流变液在离合器中的应用， 建立了磁流变离合器的设计方法；Li等人分析了磁流变制动器的原理。Yalcintas分析了磁流变离合器的转矩传递能力，发现转矩随外加磁场的增 加而增大；Bica等人分析了功率为P=85W的平行圆盘式制动器在不同外 加磁场作用下，转速与功率的关系。美国LORD公司Carlson 等人申请了可控制动器和带调速轮的磁流变制动器的专利。美国 Rochester大学的 Jacobs、Arrasmith、Lambropoulos和Yang等人研究了磁流

5、变液在光学元 件抛光中的应用；Shimada和Sunil等人用磁流变抛光液对光学元件表面进 行磨削抛光，分析了外加磁场强度对表面粗糙度的影响。Kuzhir等人分析了磁流变液在多孔介质的阀中的流动，并建立了压力梯度与外加磁场强度的 关系。Huang等人研究了磁流变液在磁流变液阀中两圆筒间隙之间的轴向压 力驱动黏塑性流动力学，建立了流量方程。美国 LORD公司的Jolly 等人 发明了磁流变液手柄，这种手柄可用于不同的工件形状。Kordonski等人分析了磁流变液密封原理；Liu, Sheng等人用磁流变液与溶解的纤维蛋白酶 合剂，靠磁场可使药剂由血液流入阻塞的支血管，经淤血区吸到血栓处。7.8.

6、9.10Bolter R, Janocha H. Design rules for MRfluid actuatorsin different working modes. Proceeding of SPIE, 1998, 3045:148-15940 Wereley N M, Li P. Nondimensional analysisofsemi-activeelectrorheologicalandmagnetorrheological dampers using approximate parallel plate models. Smart Materials and Structu

7、res. 1998, 7: 732-74341 Bica I. Damper with magnetorheologicalsuspension. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2002, 241(2-3): 196-200廖昌荣，余淼，陈伟民.汽车磁流变减振器设计准则探讨，中 国机械工程.2002 , 13 (9): 723-72643廖昌荣，余淼，陈伟民等.汽车磁流变减振器设计原理 及实验测试，中国机械工程.2002, 13 (16): 1391-139444何亚东，黄金枝.智能磁流变阻尼器的半主动控制研究 振动工程学报，2003

8、, 16 (2): 198-20245倪建华、张智谦、张可等.一种新型的磁流变阻尼器及 其在半主动控制车辆悬架中的应用研究机械科学与技术，2004,23 (1): 7-1046黄金，杨岩，魏玉卿等.圆筒式磁流变液制动原理及转矩分析，固体力学学报，2002 , 23: 25-2947 HuangJ, Zhang J Q, YangY, et al. Analysis and designof a cylindrical magneto-rheological fluid brake, Journalof Materials Processing Technology, 2002,129(1-3)

9、:559-56248 Huang J, Zhang J Q, Liu J N, et al.Principle of a cylindrical magnetorheological clutch, Proceedings of the International Conferenceon Agile Manufacturing (ICAM 2003), December 4-6,2003, Bei Hang University, BUAA, Beijing, China, China Machine Press, Beijing, 2003, p135-13749 Li W H, Du H

10、. Design and experimentalevaluation of a magnetorheological brake. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2003, 21(7): 508-51550 Yalcintas M. Magnetorheological fluid basedtorque transmission clutches, Proceedings of the International Offshore and Polar Engineering Conference, 1

11、999, 4: 563-56951 Bica I. Magnetorheological suspensionelectromagnetic brake. Journal of Magnetism and Magnetic Materials. 2004, 270(3): 321-32652 Carlson J D, John C. Controllable Brake. US PatentNo. 5842547, 199853 Carlson J D, Matthis W, Toscano J R.Smart prostheticsbasedonmagnetorheologicalfluid

12、s. Proceedings of SPIE - The International Society for Optical Engineering, 2001,4332: 308-31654 Jacobs S D, Arrasmith S D, Kozhinova I A,MRF:Computer-controlled optics manufacturing,American Ceramic Society Bulletin, 1999, 78(12): 42-4855 Arrasmith S R, Kozhinova I A, Greqq L L,Details of the polishing spot in magnetorheological