[实用新型]一种磁流变液剪切屈服应力测试装置

说明书

本实用新型涉及一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，由控制模块（0）、匀强可调的磁场发生装置、剪切装置、采集装置、以及为磁场发生装置、剪切装置和控制器供电的电源（1）组成；其中，磁场发生装置包括由电工纯铁构成的闭合结构和磁场、温度测量装置，闭合结构内置有钛合金套筒（8）和缠绕在其上的导电线圈（10），钛合金盛液桶（7）置于钛合金套筒（8）内部，剪切装置包含转动电机（2）和剪切轴（4）；采集装置包含霍尔、温度、扭矩传感器（3），霍尔、温度传感器置于磁场发生装置内部，扭矩传感器（3）设置在剪切轴（4）上；与现有技术相比，本实用新型具有结构简单、便于操作、稳定性好、测量结果准确等优点。

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，属于磁流变液检测技术领域。

背景技术

磁流变液是一种具有良好发展前景和工程应用价值的新型智能材料，在外加磁场的作用下，会在固体与液体之间发生毫秒级的可逆转化，从而产生明显的磁流变效应。磁流变液这种独特的流变特性被广泛应用于土木建筑、机械、汽车、航空、精密加工、以及医疗等领域。磁流变阻尼器正是充分利用磁流变液的可调性和磁效应制作而成的，因此磁流变液的力学特性直接影响着阻尼器的使用性能。剪切屈服应力是衡量磁流变液在磁场作用下固化强度大小的指标，是磁流变液的主要力学性能参数，因此研制出能够精准测量磁流变液剪切屈服应力的测试装置、对于评价磁流变液的力学性能显得尤为重要。

磁流变液测试装置目前存在有几大类，其中，平板型是在磁场中通过平板间的剪切运动进行磁流变液屈服应力的测试。仅就测试本身而言，存在以下缺点：①平板壁面光滑，在强磁场作用下易产生壁面滑移效应，导致测量结果偏小；②平板运动剪切面较大，测量时不易产生匀强磁场。管道流型是在磁场中形成管道流，通过测量两端压差和流速，从而可得出的剪切屈服应力，管道流模式测试系统也存在如下缺点：①由于管道口处尺寸明显改变，使得测量的压差存在较大误差；②在较高的磁场作用下磁流变液容易产生固液分离，悬浮颗粒由于磁场作用吸附在壁面，而载液却沿管道流出，导致剪切屈服应力被测段中磁流变液的体积比增大，使得测量结果偏大，同时在管道壁面摩阻力较小，容易产生壁面滑移效应。同心圆筒旋转型，该测试装置因其内外圆筒的直径不相等会产生扇形的磁场，在原理上存在缺陷，同时旋转圆筒壁面易产生壁面滑移。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，能够测量不同磁场、不同转速下磁流变液的剪切屈服应力，能解决传统测试装置强磁场情况下磁流变液壁面滑移效应、测量精度低及磁场不均匀等缺点。

本实用新型为了解决上述技术问题采用以下技术方案：本实用新型设计了一种磁流变液剪切屈服应力测试装置，包括控制模块、电源、转动电机、扭矩传感器、剪切轴、剪切刀、纯铁外壳、钛合金盛液桶、钛合金套筒、顶盖块；

其中，钛合金套筒为两端敞开、且相互贯通的直线形筒体结构，钛合金套筒的筒体外周上绕设导电线圈；纯铁外壳为封闭腔体结构，控制模块设于纯铁外壳的外部，钛合金套筒以竖直姿态固定设置于纯铁外壳的内部，且纯铁外壳的内顶面、内底面、以及内壁一周，分别与钛合金套筒和导电线圈整体结构的各相对应位置对接，实现纯铁外壳对钛合金套筒和导电线圈整体结构的包裹；导电线圈的导线外接、串联控制模块对接电源，由控制模块控制对导电线圈的通断电；