طراحی و ساخت مگنتو رئومتر دورانی برای بررسی سیال مگنتورئولوژیکال(mrf)

علم و فناوری در حال تغییر جهت بوده و استفاده از مواد هوشمند راه حلی برای بسیاری از مسایل پیچیده مهندسی است. یکی از این مواد هوشمند سیال مگنتورئولوژیکال می باشد. این سیال تحت تاثیر میدان مغناطیسی خارجی قابلیت تغییر گرانروی و یا تبدیل به حالت نیمه جامد یا ویسکوالاستیک را دارد. با توجه به ویژگی های گسترده سیال مگنتو رئولوژیکال، از آن به عنوان راه حلی برای بسیاری از چالش های مهندسی در زمینه های مختلف از قبیل سازه ها، بیومکانیک، خودرو استفاده می شود. به ویژه این سیال برای ساخت دمپرها و ترمز های هوشمند نقش اساسی دارد. با توجه به کاربرد این سیال در صنایع مختلف، دانستن و بدست آوردن خواص و پارامتر های موثر بر آن امری ضروری است. به همین دلیل در این پژوهش یک مگنتورئومتر دورانی طراحی شد، که می تواند تنش برشی سیال را تحت میدان مغناطیسی مختلف اندازه گیری نماید. این مگنتو رئومتر از چهار بخش اساسی، یوک مغناطیسی، پراب، سیستم های کنترل کننده جریان الکتریکی (موتورجریان مستقیم و المنت حرارتی)و مجموعه کنترلی (pid) تشکیل شده است. در این پایان نامه ابتدا روش های مختلف رئومتری معرفی شده و تئوری حاکم بر مسئله ارائه می شود. سپس مراحل طراحی و ساخت مگنتو رئومتر توضیح داده شد. و عملکرد آن جهت بررسی تاثیر پارامترهای مختلف بر سیال مگنتورئولوژیکال مورد ارزیابی قرار گرفت. از جمله پارامترهای مورد بحث در این قسمت تاثیر نرخ برشی، میدان مغناطیسی، درصد جرمی ذرات و دما بر تنش برشی سیال مگنتو رئولوژیکال می باشد. در ادامه تاثیر سیال پایه و درصد ذرات معلق در آن بر روی پاسخ زمانی سیال مگنتو رئولوژیکال به صورت تجربی بررسی شد. در نهایت با استفاده از مدل ماکسول و تعمیم آن برای سیال مگنتو رئولوژیکال، مدلی برای بررسی حالت گذرا ارائه گردید و پاسخ آن با نتایج تجربی مورد صحت سنجی قرار گرفت.