[发明专利]磁流变液在超声近场和可调磁场作用下的双圆筒剪切特性测试平台

说明书

一种磁流变液在超声近场和无级可调磁场作用下的双圆筒剪切特性测试平台,它将电机作为动力源、扭矩传感器测试扭矩、光电编码器测试转速。主要工作部件包括：转子组件、定子组件及磁场发生组件。定子输出端薄壁圆筒插入转子和导磁环中间的环形槽，由此构成双圆筒型磁流变液剪切腔。隔磁板位于剪切腔底部，将转子和导磁环连接。连接轴带动转子、隔磁板和导磁板等一起转动，对腔中的磁流变液实施剪切。超声发生组件利用超声换能器纵振对容腔中磁流变液施加超声场。励磁线圈产生的磁感线穿透过磁流变液剪切腔并且依次经过定子输出端、转子、轴承杯、下导磁板、导磁套和导磁环形成回路。本发明具有结构简单紧凑，工作效果好的优点。

技术领域

本发明涉及磁流变液材料性能检测技术，尤其是一种双作用条件下的磁流变液性能检测技术，具体地说是一种磁流变液在超声近场和可调磁场作用下的双圆筒剪切特性测试平台。

背景技术

距离超声波辐射面很近的位置会产生较强的声辐射力，通过声辐射力可来操控颗粒的位置、排列颗粒的顺序。超声对微纳颗粒的操控应用与其他众多诸如超声空化这样的物理效益一样，是多年来超声领域研究的重点之一。

磁流变液是一种流变特性可控的智能材料，其物理状态和流变特性伺服于外加磁场：在零磁场下其表现出牛顿流体特性；在磁场作用下，呈现出类固体力学高粘度、低流动性的特征，且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度存在关系。磁流变液还具有响应快（毫秒级）、连续可调、能耗低等优良特点。很多学者在磁流变液理论领域已经取得了很多成就，但都是集中于磁流变液在磁场和温度场下的剪切流变特性。

随着磁流变液应用的越来越广泛，在不同的领域有着不同的性能要求，由于磁流变液粘度随磁场增加的响应极快，但是在某些应用要求磁流变液粘度可精确调控并且调控更加广泛。由于磁流变液是由微米级的软磁材料颗粒分散于载液所形成的悬浮液，所以在现有超声近场对微观颗粒研究的基础上以及考虑到磁流变液圆筒型剪切模式可靠且结构简单，发明人选择向磁流变液施加超声近场，但目前并没有多种形态超声场和磁场耦合下的磁流变双圆筒剪切效应的测试设备与装置。

故发明人考虑到该技术领域空白以及成本、直观性和高效便捷性，设计了磁流变液在超声近场作用下的双筒型剪切特性测试平台，可大规模应用于多场耦合下的磁流变液机理研究。

发明内容

本发明的目的是针对缺少磁流变液在超声近场作用下剪切特性测试手段而无法获得相应的技术参数的问题，设计一种能够同时向磁流变液施加不同强度超声场和磁场，并且可检测在不同强度超声场和不同强度磁场耦合作用或者单个场分别作用下的磁流变液在超声近场作用下的双筒型剪切特性测试平台。

本发明中的技术方案是：