[发明专利]磁流变液在超声近场和无级可调磁场作用下圆环型剪切特性测试平台

说明书

一种磁流变液在超声近场和可调磁场作用下圆环型剪切特性测试平台,其特征是它利用电机作为动力源、扭矩传感器测试扭矩、光电编码器测试转速。主要工作部件包括定子、转子和磁场发生三个核心组件：定子与止动组件连接，上表面贴压电陶瓷，通电振动向磁流变液辐射超声场；连接轴与转子相连接带动整个组件转动，对磁流变液施加剪切；磁场发生组件产生磁感线依次经过上导磁板、定转子组件、磁流变液、下导磁板和导磁套形成回路。磁流变液容腔中的磁场强度和超声场强度可通过调节相应电流或电压的大小而无级可调。本平台可测试超声场及磁场耦合作用下的磁流变液剪切性能，且结构简单紧凑，测试效果好，可大规模应用于多场耦合下的磁流变液机理研究。

技术领域

本发明涉及磁流变液材料性能检测技术，尤其是涉及不同形态的超声近场和磁场耦合下的磁流变液圆环型剪切性能检测技术，具体地说是一种磁流变液在超声近场和无级可调磁场作用下圆环型剪切特性测试平台。

背景技术

超声波是一种振动频率在超声频段的机械波。在距离这种机械波辐射面很近的位置会产生较强的声辐射力，通过声辐射力的变化可来操控颗粒的位置，达到微观颗粒操控的目的。当然，超声也有其他众多诸如超声空化这样的物理效益，这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新型智能材料，其物理状态和流变特性能伺服于外加磁场：在零磁场作用下其表现出牛顿流体特性；而在磁场作用下，则能快速响应(毫秒级)呈现出高粘度、低流动性的类固体力学特征，并且磁流变液流变剪切屈服强度与磁场强度存在稳定关系。磁流变液理论领域已经取得了很多成果，但都是集中于磁流变液在磁场和温度场下的各种剪切模式特性以及测试磁流变液的性能参数。

随着磁流变液的广泛应用，在不同的领域有着不同性能要求。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。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剪切模式应用的广泛性，发明人向磁流变液施加超声场，但目前并没有多种形态超声场和磁场耦合下的磁流变圆环型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场作用下的圆环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目前因缺少磁流变液在超声和磁场作用下剪切特性检测装置而不能充分了解磁流变液性能特征的问题，设计一种能够同时向磁流变液施加不同强度行波、驻波超声场和磁场，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圆环型剪切特性测试平台。

本发明中的技术方案：