磁流变液装置及其在汽车中的应用
磁流变液装置及其在汽车中的应用
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关键词：磁流变液；离合器；阻尼器；制动器
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图"离合器、制动器工作原理图 !"#$%&"’(%)"*#+%"*,"+ -&(.,-$/,01*23%1)&磁流变液减振器还用在发动机悬置装置中!由于发动机是汽车的主要振动源之一，有效控制发动机的图#驾驶座减振系统工作原理图 !"#$%Ɵ+&%676/&58(%)"*# +%"*,"+ -&(.6&1/振动对提高乘坐舒适性和延长使用寿命都具有重要意义!研究表明，采 用磁流变液阻尼器，根据发动机的转速信号或振动情况对其悬架进行主 动控制，可以有效隔离发动机对车体的振动! $!%离合器、 制动器汽车采用磁流变液离合器和制动器与传统摩擦片式离合器或盘式及蹄式制动器相比具有回转阻力可控、结构紧凑、运 行平稳、功耗低、故障率低、使用寿命长等特点!但磁流变液离合器和制 动器的工作转矩相对较低，离合器主要用于发动机辅助动力的可控传 递!如发动机与发电机、冷却风扇、水泵间可控动力的传递! &结束语 磁流变液装置将使汽车的结构发生重大变化，如磁流变液离合器将 使传动控制系统结构大大简化!磁流变液制动器将使防抱死系统的控制 更加灵敏可靠，结构也会大大简化!磁流变液夹层梁和夹层板结构式车 身既能有效调控驾驶员和乘员的放脚空间及方向盘等局部构件的振动 水平，又可以主动控制车内主要构件的振动形态和振动强度，有效改善 车内声学品质，使驾驶和乘坐更加安全舒适!可见磁流变液技术也会象 其它新技术一样，将会为汽车工业带来重大变化!参考文献 〔’〕汪建晓，孟光!磁流变液装置及其在工程机械中的应用〔(〕!机械强度，%))’，%$（’）：")*"#! 〔%〕张立军，余卓平，靳晓雄!汽车工业用磁流变液器件应用前景分析〔(〕!汽车技术，%))%（"）：$%*$"! 〔$〕廖昌荣，余淼!汽车磁流变减振器设计中值得注意的若干技术问题〔(〕!汽车技术革新，%))’，（"）：’’*’&! 〔责任编辑 郑瑛〕 %+’内蒙古民族大学学报%))"年 万方数据 磁流变液装置及其在汽车中的应用 作者：张德惠， 李冬梅， 赵华洋， 史书龙， ZHANG De-hui， LI Dong-mei， ZHAO Hua-yang ， SHI Shu-long 作者单位：张德惠,李冬梅,赵华洋,ZHANG De-hui,LI Dong-mei,ZHAO Hua-yang(内蒙古民族大学,物理与机电学院,内蒙古,通辽,028043)， 史书龙,SHI Shu-long(内蒙古蒙古王有限公司,内 蒙古,通辽,028000) 刊名： 内蒙古民族大学学报（自然科学版） 英文刊名：JOURNAL OF INNER MONGOLIA UNIVERSITY FOR NATIONALITIES(NATURAL SCIENCES) 年，卷(期)：2005,20(2) 被引用次数：1次 参考文献(3条) 1.廖昌荣;余淼汽车磁流变减振器设计中值得注意的若干技术问题[期刊论文]-汽车技术革新 2001(5) 2.张立军;余卓平;靳晓雄汽车工业用磁流变液器件应用前景分析[期刊论文]-汽车技术 2002(05) 3.汪建晓;孟光磁流变液装置及其在工程机械中的应用[期刊论文]-机械强度 2001(01) 引证文献(1条) 1.王思卓.安禹宁磁流变技术在汽车制动中的应用[期刊论文]-黑龙江科技信息 2009(35) 本文链接：https://www.360docs.net/doc/8012030423.html,/Periodical_nmgmzdxxb200502019.aspx 浅谈磁流变液及其在机械工程中的应用 引言 磁流变液（MRF）作为一种新型智能材料，在外加磁场下其流变特性可以发生急剧变化：在没有外加磁场环境下，其是流动性良好的牛顿流体，而一旦受到外加磁场的作用，流体的流变特性将发生极大的变化，其表观粘度可以在10ms内增加数个数量级，并且表现出与固体相类似的力学性质，而且这种粘度的变化是可拟的，在去掉磁场作用后，其又会变成流动性良好的牛顿流体。由于其具有这种特点，因此，其在社会各个领域得到了广泛的应用，尤其是机械工程领域。 1 磁流变液的构成及其流变特性 磁流变液主要由三个部分组成，即载液、软磁性颗粒以及稳定剂，其中载液是组成磁流变液的重要成分，具有低凝固点、低粘度、耐腐蚀性以及热稳定性的特点，磁流变液应用的载液具有很多种，比如煤油、硅油等；软磁颗粒作为一种晶体尺寸在0.01-10μm的球形颗粒，种类也有很多种，而羟基铁粉与纯铁粉则是应用最广泛的软磁颗粒；在磁流变液中，稳定剂具有重要的作用，其不仅具有润滑的作用，还能够保证磁流变液的稳定性以及具有一定的抗腐蚀性，同时，其还能够防止磁性颗粒的沉降与聚集。 2 磁流变液的工作模式 2.1 阀式模式 在阀式模式下，磁流变液通常会在在两个静止的板极之间被限制，在两个板极的垂直作用之下，磁流变液的流动性能会发生一定的变化，从而使磁流变液的流动活塞受到的阻力发生变化，进而达到通过控制外加磁场对阻力进行控制的目的。大部分流体的减震阀、控制阀采用的都是这种工作模式，比如四川宜宾普什重机有限公司研制的在工程机械中使用的发动机磁流变悬置系统，该系统就是针对某工程机械用发动机，首先对磁流变悬装置系统的结构尺寸进行确定，然后完成磁路设计。 2.2 剪切模式 在剪切模式下，上下两极板是相对运动的，外加磁场通过极板作用于两极板之间的磁流变液，使之在两极板之间产生剪切力，通过改变磁场可连续改变切应力一切应变率的特性。运用这种工作模式的磁流变器件很多，诸如离合器、制动器、旋转式阻尼器等。 2.3 挤压模式 新材料在汽车发展的应用 学号：****** 姓名：***** 【摘要】：现代对汽车性能要求越来越高，轻量化、节能降耗和 降低排放污染是现在汽车发展的趋势，而轻量化必须从改进汽车的 材料出发，研制性能更好更轻的汽车材料从而带来能源消耗的减少，进而排放污染随之降低，汽车材料的发展是汽车技术发展的重要方面，新材料对于汽车工业的发展是至关重要的。 【关键词】：新材料（合金，新型塑料，纳米材料等）；汽车 对于汽车工程材料来说，其总的发展趋势是：结构材料中钢铁 材料所占比例将逐步下降，有色金属、陶瓷材料、复合材料、高分 子材料等新型材料的用量将有所上升。在性能可靠的条件下，尽可 能多地采用铝合金、复合材料等轻型、新型材料取代钢铁材料。随 着大量新材料，如高分子材料、复合材料等的迅速发展，为现代汽 车的发展提供了必要的条件。复合材料、陶瓷材料、特殊用途材料 的用量呈增长趋势。新材料对于汽车工业的发展是至关重要的，下 面就分几个方面介绍一下最新汽车材料的应用，车身新材料的种类: 镀锌钢板 随着汽车工业发展，为了提高车体使用寿命和增强车体材料的 抗腐性能，镀锌钢板得到广泛使用。由于在目前汽车车身制造中， 主要采用电阻点焊方法，与无镀层钢板相比，镀锌钢板的点焊过程 中还存在一些问题：先于钢板熔化的锌层形成锌环而分流，致使焊 接电流密度减小；锌层表面烧损、污染电极而使电极寿命降低；锌 层电阻率低，接触电阻小；容易产生焊接飞溅、裂纹及气孔等缺陷。 高强度钢板 从前的高强度钢板，拉延强度虽高于低碳钢板，但延伸率只有 后者的50％，故只适用于形状简单、延伸深度不大的零件。现在的 高强度钢板是在低碳钢内加入适当的微量元素，经各种处理轧制而成，其抗拉强度大幅度提高，是普通低碳钢板的2～3倍，深拉延性 能极好，可轧制成很薄的钢板，是车身轻量化的重要材料。 含磷高强度冷轧钢板 含磷高强度冷轧钢板主要用于轿车外板、车门、顶盖和行李箱 盖升板，也可用于载货汽车驾驶室的冲压件。主要特点为：具有较 高强度，比普通冷轧钢板高15％～25％；良好的强度和塑性平衡， 即随着强度的增加，伸长率和应变硬化指数下降甚微；具有良好的 耐腐蚀性，比普通冷轧钢板提高20％；具有良好的点焊性能。 烘烤硬化冷轧钢板 经过冲压拉延变形及烤漆高温时效处理，屈服强度得以提高。 光电式传感器在汽车上的应用及发展趋势 摘要:传感器是新技术革命和信息社会的重要技术基础,传感器技术是实现测 试与自动控制的重要环节, 而测试技术与自动控制水平的高低, 是衡量一个国家科学技术现代化程度的重要标志。本文介绍了光电传感器的原理, 列举了光电传感器在汽车一些方面的应用。 关键词:光电传感器;汽车传感器;应用;发展趋势 The Adhibition and Development Tendency of Photo-sensor of the Motor Vehicle Abstract:Sensor is the important technological foundation of the new technology revolution and the information society.The sensor techniques is a important part to realize the test and automatic control.The level of the testing technology ang automatic control is th e important symbol to measure the modernization of a country’ s science and technology.This paper introduces the principle of photo-sensor and enumerates some photo-sensors applied on the motor vehicles. Keywords:photo-sensor;automotive sensors;adhibition;development tendency 0 引言 随着汽车电子技术的迅速发展及电控单元运用的普及, 新型汽车为了提高动力性、经济性、安全性、舒适性以及减少排气污染,已广泛应用电子控制技术。从发动机的燃油喷射系统、点火装置、进气装置、废气排放、故障自诊断到底盘的传动系统、行驶系统、转向制动系统以及车身和辅助设备等普遍采用了电子控制技术。在汽车电子控制系统中, 传感器担负着采集和传输功能, 它是电子控制中非常重要的部件,其技术性能的好坏,直接影响汽车电子控制系统的工作情况。汽车传感器主要有温度传感器、压力传感器、空气流量传感器、位置与角度传感器、气体浓度传感器、速度与加速度传感器、爆燃与碰撞传感器等几十种。光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器, 通常由光源、光学通路和光电元件三部分组成。光电检测方法具有精度高、反应快、非接触等优点,而且可测参数多,传感器的 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)。 2.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。 3.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的研究工作,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。 4.美国学者 Rabinow 于 1948 年发明磁流变液及磁流变离合器，并在 1951 年申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。 5.虽然磁流变理论还有待进一步研究，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 浅谈磁流变液的应用公司内部档案编码：[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08] 浅谈磁流变液的应用 摘要：随着技术的不断发展，磁流变液在制造、固化机理、微观结构、力学分析等方面都取得了丰硕的研究成果，这直接导致近几年磁流变液在工程中的广泛应用。本文简要介绍磁流变液技术应用的方向及可能应用的领域。 关键词：磁流变液；应用 磁流变液是由量级的铁磁性颗粒分散在低粘度的油或水中。同时加入添加剂，提高混合物的稳定性、抗腐蚀性、润滑、抗氧化、pH值、色素、盐度以及降低酸度。颗粒在外加磁场的作用下被磁化，磁化后的颗粒相互作用聚集成链或柱状有序结构，在宏观看来，即是由自由流动的状态转变为类固态，发生了相变；而一旦磁场撤去，磁流变液又恢复为自由流动状态。 在上个世纪九十年代，磁流变液在制造、固化机理、微观结构、力学分析等方面都取得了丰硕的研究成果。使人们对磁流变液的认识更加深入，这也直接导致近几年磁流变液在工程中的广泛应用。 Lord公司以专业生产磁流变液和开发磁流变液商用器件而着称，同时它也成立了自己的磁流变液研究小组。在磁流变液的制备方面他们解决了许多技术问题，如沉降、长效性等。Lord公司的产品已被作为实验、测试、应用的标准。Lord公司目前已申请了几十项关于电磁流变液器件方面的专利。Ford汽车公司的磁流变液小组长期从事磁流变液的机 理及应用研究。为磁流变液性能的提高以及在汽车上的应用作出了贡献。 磁流变液在汽车工业、机器人工业、高层建筑和桥梁等相关领域有着广泛的应用前景和巨大的市场潜力，这已成为广大科技人员的共识。在日本，一个大型博物馆的建筑中利用磁流变液阻尼器来减轻地震对其破坏；在中国洞庭湖大桥上已应用磁流变阻尼器进行斜拉索的减振。另外全球着名的汽车零部件生产商Delphi公司生产的磁流变悬挂装置已经应用在Cadillac豪华轿车上；以生产赛车的防冲击减震器而着称的Carrera公司已经开发出第二代磁流变减震器。Lord公司最近开发出在2A电流下能产生180KN阻尼力的阻尼器，使得磁流变液在建筑、桥梁中用于抗击地震成为可能。 磁流变液除了可应用在减振、振动控制、降噪等领域外，还可以用于假肢、抛光、洗衣机、阀等。另外两个比较有趣的应用包括：在癌症治疗中应用磁流变液，这本质上是磁流变阀的应用，使肿瘤因为得不到血液而停止生长；声波在磁流变液中传播有两种模态而且可由磁场控制，因而在声学中也可以得到应用。 磁流变液已经开始受到美国军方的关注。美国Army Tank and Armaments Command（TACOM）正在研制能由计算机控制的磁流变悬挂系统来更新当前的悍马（Hummer）战车。美国Systems and Planning Analysis，Inc（SPA）正在为阿帕奇AH-64直升机的机关炮（Chain gun）研发半主动控制的磁流变反冲阻尼系统。该研究受到美国Army Research Laboratory（ARL）的资助。MIT的Gareth McKinley教授正在 传感器在汽车中的应用 摘要: 随着电子技术的发展,现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展。汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心。随着汽车工业与电子工业的不断发展,汽车传感器将成为汽车电子产品市场中最有需求力的产品。 关键词: 汽车传感器汽车电子控制系统 现代汽车正朝着高档智能化、电子信息自动化的机电一体化产品方向发展,汽车传感器作为汽车电子控制系统的关键部件,是现代汽车发展的主导与核心,尤其伴随着汽车电子技术的飞速发展,低成本、智能、集成多功能的微型新型传感器将逐步取代传统的传感器,成为现代“电子汽车”发展的助推剂。 汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源,是汽车电子控制系统的关键部件,已在汽车设计与制造的发展中起主要角色作用。这一作用随着汽车功能,如稳定性控制、安全性控制和电子油门控制等技术领域研究内容的增多而愈来愈大。 目前,一般汽车装配有几十到近百个传感器,高级豪华汽车更是有大约几百乃至上千个传感器。而且随着汽车制造业的发展,一辆普通轿车安装的传感器数量和种类都将越来越繁多。这些形形色色的传感器坚守于汽车的各个关键部位,承担起汽车自身检测和诊断的重要责任,将汽车时时刻刻的温度、压力、速度及湿度等信息传达到汽车的神经中枢即中央控制系统中,从而将汽车故障消于未形,因此,有人形象地将传感器形容为汽车的敏感神经未梢。 当前,常用的汽车传感器主要表现在发动机控制系统、底盘控制系统、车身控制系统和导航系统中。它的应用大大提高了汽车电子化的程度,增加了汽车驾驶的安全系数。其作用就是对汽车温度、压力、位置、转速、加速度和振动等各种信息进行实时、准确的测量和控制。常用的有温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、加速度传感器、距离传感器、陀螺仪和车速传感器、方向盘转角传感器等。 一、汽车发动机控制用传感器 发动机的电子控制一直被认为是MEMS技术在汽车中的主要应用于领域之一。发动机控制系统用传感器是整个汽车传感器的核心,种类很多,包括温度传感器、压力传感器、位置和转速传感器、流量传感器、气体浓度传感器和爆震传感器等。这些传感器向发动机的电子控制单元(ECU)提供发动机的工作状况信息,供电子控制单元(ECU)对发动机工作状况进行精确控制,以提高发动机的动力性、降低油耗、减少废气排放和进行故障检测。由于其工作在发动机振动、汽油蒸气、污泥和泥水等恶劣环境中,因此它们耐恶劣环境技术指标要高于一般的传感器。对于它们的性能指标要求最关键的是测量精度与可靠性。 磁流变液技术 图书馆信息部 摘要近年来，磁流变液技术在工程技术领域得到越来越广泛的应用。文章介绍了磁流变液的基本原理、理化特性以及当前的研究与发展情况。并举例说明了磁流变液在减振、振动控制、降噪等领域的实际应用。 关键词磁流变液流变特性阻尼减振 磁流变液(Magnetorheological Fluid, 简称MR Fluid)是一种可控流体。它由量级的铁磁性颗粒分散在低粘度的油或水中，同时加入添加剂，提高混合物的稳定性、抗腐蚀性、润滑、抗氧化、pH值、色素、盐度以及降低酸度。在外部磁场作用下，其性能（如磁学、电学、热学、声学、光学及流变学等性能）可发生显著、迅速（在毫秒级时间内）、连续且基本完全可逆的变化。以流变性能为例，颗粒在外加磁场的作用下被磁化，磁化后的颗粒相互作用聚集成链或柱状有序结构，即流动性良好的牛顿流体在瞬间流变为具有一定剪切屈服强度的Bingham类固体。在宏观上看来，是由自由流动的状态转变为类固态，发生了相变；而一旦磁场撤去，磁流变液又恢复为自由流动状态。 在上个世纪九十年代，磁流变液在制备、固化机理、微观结构、力学分析等方面都取得了丰硕的研究成果，使人们对磁流变液的认识更加深入，直接导致近几年磁流变液在工程中的广泛应用。到目前为止，磁流变液技术已经渗透到机械、采矿、自动化仪表、印刷等行业，包括应用磁流变液制作的家庭健身器械、机械手的抓持机构、装配车间不规则形体的依托架、阀门和密封、机器人传感器、减振器等。应用磁流变液的流变特性制作的器件通常具有结构简单、功耗小、可控性强、易于集成到控制系统中等优点。 磁流变液在减振、振动控制、降噪等领域具有巨大的应用价值，采用磁流变液技术的阻尼器，因其具有能耗低、出力大、响应速度快、结构简单、阻尼力连续顺逆可调，并可方便地与微机控制结合等优良特点，已经成为新一代高性能和智能化的减振装置。在汽车工业、机器人工业、高层建筑和桥梁等相关领域有着广泛的应用前景和巨大的市场潜力。在日本，一个大型博物馆的建筑中利用磁流变液阻尼器来减轻地震对其破坏；在中国洞庭湖大桥上已应用磁流变阻尼器进行斜拉索的减振。另外全球著名的汽车零部件生产商Delphi公司生产的磁流变悬挂装置已经应用在Cadillac豪华轿车上；以生产赛车的防冲击减震器而著称的Carrera公司已经开发出第二代磁流变减震器。Lord公司最近开发出在2A电流下能产生180KN阻尼力的阻尼器，使得磁流变液在建筑、桥梁中用于抗击地震成为可能。 除了可应用在减振、振动控制、降噪等领域外，磁流变液还可以用于假肢、抛光、洗衣 传感器在汽车上的应用及发展 1 前言 随着现代电子技术的发展，汽车的电子化程度越来越高，特别是电子计算机控制系统在汽车上的应用，使汽车的使用性能得到了明显改善和提高。但是，由于人们对现代汽车安全、舒适、环保、经济性、动力性及自动化程度等性能要求的逐步提高，使得汽车必须能够实现对各部位进行精密的自动控制，而实现精密控制的第一信号源就是各种各样的传感器。汽车传感器作为汽车电子计算机控制系统的重要组成部件，其使用数量和技术性能的好坏，直接影响汽车电子控制系统的工作状况。普通汽车上大约安装几十只传感器，而高级豪华轿车上的传感器数量可达200多只，这些传感器主要分布在汽车各大系统中。汽车电子化越发达，智能化程度越高，对传感器的依赖性也就越大，因此，传感器是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。 2 车用传感器的作用及性能要求 传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。它可把物理量、电量和化学量等信息变换成计算机能够理解的电信号，这种变换包括能量形式的变换，所以也称为换能器。汽车传感器是安装于汽车上，用来感测行车过程中外在变化的传感器。汽车传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况的信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电信号输给计算机，使汽车处于最佳工作状态。 传感器的精度及可靠性对汽车而言是非常重要的两个参数，一般说来，车用传感器性能主要有以下要求： （1）精度要求高 对于车用传感器的精度要求1%或1%以下，要求在-40～+120°C 的范围内能长期工作，耐振动为150～2000Hz，耐冲击能达到从1m高处落在混凝土上而不引起精度的下降，并能抗电磁干扰、耐腐蚀。 （2）环境适应性强 汽车的使用环境非常恶劣，有来自发动机产生的热、振动、汽油或柴油的蒸气，以及轮胎的污泥、飞溅的水花，可概括为温度、湿度等气候条件，振动冲击等机械条件，电源、电磁干扰等电气条件，或简单地归纳为温度、湿度、振动等物理环境，过压电磁波等电气环境。不同的环境，对传感器提出不同的要求。 （3）稳定性好 汽车的交通事故和人的生命息息相关，因此车用传感器有高可靠性要求，另外，国家对汽车排气成分，如在CO、NOx 等成分的含量方面有严格规定，在正常情况下符合标准，而且还要求完成了规定行驶距离以后，仍然能达到排气标准。 3 车用传感器的应用 车用传感器所检测的信息包括车辆运动状态以及驾驶操纵、车辆控制、运动环境、异常状态监控等所需信息。汽车电子控制系统上应用了多种传感器，在这些传感器的共同作用下，汽车电子控制系统对发动机、底盘、行驶安全、信息传输等进行集中控制。 3.1 MEMS 传感器在汽车上的应用 MEMS 是在集成电路生产技术和专用的微机电加工方法的基础上蓬勃发展起来的高新科技，其研究开发主要集中在微传感器、微执行器和微系统三个方面，用此技术研制的五花八门的微传感器具有体积小、质量轻、响应快、灵敏度高、易生产、成本低的优势，可以测量各种物理量、化学量及生物量。在高档汽车中，大约采用25至40只MEMS传感器，技 磁流变液相关知识 1、磁流变液定义 磁流变液（Magnetorheological Fluid , 简称MR流体）属可控流体，是智能材料中研究较为活跃的一支。磁流变液是由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁性液体混合而成的悬浮体。 这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的牛顿流体特性；而在强磁场作用下，则呈现出高粘度、低流动性的Binghan体特性。 由于磁流变液在磁场作用下的流变是瞬间的、可逆的、而且其流变后的剪切屈服强度与磁场强度具有稳定的对应关系，因此是一种用途广泛、性能优良的智能材料。 2、磁流变液应用范围 目前，磁流变液已经开始应用于研磨（抛光）工艺、阀门和密封、家庭健身器、机械手的抓持机构、装配车间不规则形体的依托架、以及自动化仪表、机器人的传感器和采矿、印刷等行业。 在其众多应用领域当中，研究最多、发展最快的应用领域是汽车座位减振器、刹车器、主动驱动器以及土模机构减振器。 3、磁流变液应满足的指标 （1）零磁场粘度低，以便使其在磁场作用下，具有同等剪切屈服强度增长时，具有更大的可调范围。 （2）强磁场下剪切屈服强度高，至少应达到20～30Kpa，这是衡量磁流变液特性的主要指标之一。 （3）杂质干扰小，以增加其使用范围。 （4）温度使用范围宽，即在相当宽的温度范围具有极高的稳定性。 （5）响应速度快，最好能达到毫秒级，以使磁流变液减振器作为主动和半主动控制器时，基本不存在时迟问题。 （6）抗沉降性好，长时间存放应基本不分层。 （7）能耗低，在较弱的磁场下可产生较大的剪切屈服强度。 （8）无毒、不挥发、无异味，这是由其应用领域所决定的。 4、磁流变液减振器的特点 （1）磁流变液减振器精确的实时控制 （2）连续可逆变化的阻尼力 （3）低电压低功耗 （4）工业级的稳定性和耐久性 （5）简洁的机电结构 （6）使用寿命长 磁流变液英文名字为MagnetorheologicalFlu－ids简称MR我国研究人员有时也称为磁流变液.一般由基液、弥散质、活化剂三部分组成。磁流变液的工程应用遍布建筑结构、 汽车磁流变液技术 车辆工程081班 张彬 磁流变减振器 利用电磁反应，以来自监测车身和车轮运动传感器的输入信息为基础，对路况和驾驶环境做出实时响应。这种控制系统以经济、可靠的部件结构提供快速、平顺、连续可变的阻尼力，减少了车身振动并增加了轮胎与各种路面的附着力。与传统的减振系统不同，磁流变减振器中没有细小的阀门结构，也不是通过液体的流动阻力达到减振效果。磁行车控制系统有助于提供出色的车身控制并缓冲每个车轮所受的反冲力，从而最大程度地提高车辆的稳定性，增进驾驶性能和舒适程度。磁行车控制系统应用磁流变（MR）液体和不带机电控制阀的减振器提供反应迅速、减振性能强大的阻尼力控制。磁流变液体是一种由高磁导率、低磁滞性的微小软磁性颗粒和非导磁体液体混合而成的磁性软粒悬浮液，这种悬浮体在零磁场条件下呈现出低粘度的特性，而在强磁场作用下，呈现出高粘度、低流动性的液体特性。正是磁流变液的这种流变可控性使其能够实现阻尼力的连续可变，从而达到对振动的主动控制之目的。当液体被注入减振器活塞内的电磁线圈后，线圈的磁场将改变其流变特性（或产生流体阻力），从而在没有机电控制阀且机械装置简单的情形下产生反应迅速、可控性强的阻尼力。车装控制器根据从4个悬挂位移感应器、一个车侧加速率传感器和一个方向盘角度感应器上获得的数据，以百万分之一秒的频率连续不断地调节阻尼力的大小。 磁流变减振器的特点 由于车轮控制得到改善，车辆的安全性和可靠性得到提升；通过控制车身运动，提高驾驶平顺性，并使操作更精确、反应更迅速；在刹车和加速过程中减少乘员“前冲”和“后仰”；改善负荷转移特性，在车辆高速行驶中突然变向时，可提供更好的防侧翻控制; 由于减小了路面反冲力，使驾驶更为安静、精确。 磁流变减振器的工作原理 目前，电流变已经走向一定的成熟阶段，但磁流变还在进一步发展，其研究的深度还会加大。磁流变液是将微米尺寸的磁激化颗粒分散溶于绝缘载液中形成的特定非胶性悬浮液体，因而其流变特性随外加磁场而变化，在无磁场作用时磁流变为牛顿流体，当受到强磁场时，其悬浮颗粒被感应极化，彼此间相互作用形成粒子链，并在极短的时间相互作用，由流体变为具有一定剪切屈服应力的粘塑体，随着磁场的加强，其剪切屈服应力也会响应增大，这就是磁流变效应。经大量的实验研究表明，磁流变液在磁场的作用下的剪应力与剪切速度有一定的关系。磁流变减振器的工作原理：磁流变的工作模式主要有以下 3 种：流动模式、剪切模式和挤压模式。 流动模式是在两固定不动的极板间充满磁流变液体，而剪切模式是在两相对运动的极板之间充满磁流变液体，二者都是外加磁场经过极板垂直作用于两极板之间的磁流变液体，使磁流变体的流动性能发生变化，达到外加磁场控制阻尼力的目的。在上下两极板之间充满磁流变体，上极板为活动板，下极板为固定板，外加磁场经过极板垂直作用于两极板之间的磁流变体，当上极板沿磁场方向向下移动时，磁流变体向四周流动，控制外加磁场即可控制极板所受的阻尼力。挤压模式减振器具有小位移大阻尼的特点，主要用于精密仪器的减振。 磁流变液(Magetorheological Fluid，简称MRF)和磁流体(Magnetic Fluid，简称MF)是两个容易混淆的概念。虽然它们都是用磁性微粒分散在合适的液态载体中形成的，但由于悬浮粒子的尺寸范围不同,因而它们的物理特性和应用领域也不同[1]。 从粒子材料和尺寸上说，磁流体中悬浮粒子的直径在1～10nm范围内，通常用合适的表面活性剂将悬浮粒子分散在液体中，由于粒子的尺寸小，布朗运动可以阻止粒子沉淀和团聚，其稳定性能好；而磁流变液，悬浮粒子的直径为0.1～500μm，粒子较大，布朗运动无法阻止颗粒沉淀和团聚，必须采取如表面包裹、复合等方法来降低整个颗粒的密度，提高材料的稳定性。从受外加磁场作用而表现出来的力学性能看，磁流体的屈服应力变化通常在几Pa到几百Pa之间；而磁流变液的屈服应力变化通常可达数十kPa，比磁流体的控制范围大得多。再从二者应用角度看，磁流体主要是利用其粘度变化进行物质分离，机械装置的承载和密封等；而磁流变液主要是利用其提供的大剪切力矩，制作阻尼器件，实现阻尼控制和力矩传递。 本文尝试就我们的研究工作，向各位磁流体研究者介绍磁流变液的制备、机理、测试、应用和发展。 2.磁流变液的研究概况 1948年Rabinow首先提出了磁流变液的概念[2]。它是将微米尺寸的磁极化颗粒分散于非磁性液体（矿物油、硅油等）中形成的悬浮液。在零场情况下，磁流变液表现为流动性能良好的液体,其表观粘度很小；在强磁场作用下可在短时间（毫秒级）内表观粘度增加两个数量级以上，并呈现类固体特性；而且这种变化是连续的、可逆的，即去掉磁场后又恢复到原来的状态。然而，从50年代到80年代期间，由于没有认识到它的剪切应力的潜在性以及存在悬浮性、腐蚀性等问题，磁流变液发展一直非常缓慢。进人90年代，随着制备技术的提高，磁流变液研究重新焕发了生机，成为当前智能材料研究领域的一个重要分支[3-4]。 目前国外已有十几个国家投巨资，对该项目进行加速研究和开发，竞相发展这一技术。美国LORD公司的Carlson和Weiss等人在磁流变液性能研究和应用开发方面取得了较为突出的成就，使LORD公司在国际上第一个推出商用磁流变器[5]。美国加州州立大学的Zhu和Liu 等人对磁流变液的流变学，特别是微观结构进行了大量深入的研究[6]。美国Notre Dame大学的Dyke和Spencer等人将磁流变液阻尼器用于大型结构地震响应的控制[7]。另外，白俄罗斯传热传质研究所的Kordonski等人在磁流变液的抛光和密封应用方面取得了较大的进展[8]。德国Kormann等人在对颗粒直径、表面层等作了适当修饰改进后，已研制出稳定的纳米级磁流变液(具有和磁流体几乎完全相同的组成)，在0.2T的中等磁场作用下，屈服应力可达4kPa[9]。我国的磁流变液研究工作起步较晚，近几年来国内先后有中国科技大学、复旦大学、重庆大学、西北工业大学、中科院物理所、重庆智能材料结构研究所等数十家科研机构和院校也都相继开展此方面的研究工作。随着研究的深入和MRF性能的提高，该技术开始在机械工程、汽车工程、控制工程、精密仪器加工及航空航天等领域得到初步的应用，已显示了巨大的市场应用潜力。 3.磁流变液的制备 磁流变液一般由铁磁性易磁化颗粒、母液油和稳定剂三种物质构成。铁磁性（软磁性）固体 磁流变抛光技术的发展及应用 摘要：阐述了磁流变抛光技术的原理，综述了磁流变抛光技术的国内外研究现状与研究进展，并详细介绍了磁流变液的性能评价标准，及依据这一标准选取磁流变液的各组分，配置出标准的光学用磁流变抛光液。然后，介绍了磁流变抛光技术的研究方向。最后对磁流变抛光技进行了前景展望。 关键词：磁流变抛光；磁流变液；光学加工 The Development and Application of Magnetorheological Finishing (The Institute of Mechanical and Electrical Engineer, Xi'an Technological University,Xi’an710032,China) Abstract: This paper first introduces the principle of magnetorheological finishing, then its research status and progress at home and abroad are reviewed. A standard is also suggested for evaluation of fluid finishing of optical glass. The elements of MR fluid were chosen according to the standard and MR fluid was prepared for optical finishing. Finally, the prospect of the MFR technique is discussed. Key words:magnetorheological finishing; magnetorheological fluid;optical machining 1引言： 随着现代科学技术的发展，对应用于各种光学系统中的光学元件提出了越来越高的要求。通常情况下，要求最终生产的光学元件具有高的面形精度、好的表面质量及尽量减少亚表面破坏层。高的面形精度可以保证好的成像质量，平滑的表面可以减少散射，较低的亚表面破坏层可以避免在高能应用中的破坏。因而光学元件的性能在很大程度上取决于制造过程。已经研究出多种加工方法可以获得高精度的加工表面，其中典型的加工方法有塑性研磨、化学抛光、浮法抛光、弹性发射加工、粒子束抛光、射流抛光等等。这些加工方法或者抛光效率太低，或者产生较大的亚表面破坏层，或者抛光不易控制，各自存在一定的缺陷。磁流变抛光技术的应用解决了这一系列棘手问题，与传统的抛光技术相比，磁流变抛光具有抛光效率高、不产生亚表面破坏、适合复杂表面加工、磨头硬度可调及加工过程零磨损等优点。目前磁流变抛光技术是国内外学者研究的一个热点，研究领域从简单的平面抛光到自由曲面抛光，从硬脆材料抛光到难加工金属表面的抛光等领域，范围越来越广。可以说磁流变抛光技术将带给机械精加工行业一次新的 《能源工程材料》 课外拓展阅读报告 《碳纤维复合材料在汽车工业中的应用》 姓名：XX 指导教师：XX 学号：XXXXXXXX 专业班级：XXXXXXXX 2016年6月 碳纤维复合材料在汽车工业中的应用 摘要：节能减排是当前汽车工业可持续发展迫切需要解决的问题，采用碳纤维复合材料等轻质材料使汽车轻量化是一个有效的解决办法。介绍了碳纤维复合材料的性能特点和在汽车上的应用现状，从材料、设计和成型工艺3个方面分析了其在国内汽车工业应用中的问题，提出了促进碳纤维复合材料广泛应用的发展建议，并展望了其在汽车工业中的应用前景。 进入21世纪以来，能源危机日趋严重，世界各国的排放法规日益严格，如何在保证安全性和动力性的前提下降低油耗和减少排放是目前汽车工业迫切需要解决的问题。采用各种轻质材料取代金属等传统材料，使汽车轻量化是实现节能减排的重要途径。碳纤维复合材料凭借轻质、高强度、高刚度、抗振性能好、抗疲劳、耐腐蚀等众多优点[1]越来越受到汽车工业的重视，在汽车中的应 用也越来越多。碳纤维及其复合材料是支撑国家高科技产业发展的关键材料，经过40多年的积累与发展，我国碳纤维及其复合材料研发拥有众多突破性进展，但在汽车领 域的应用还远落后于航空航天和其他工业领域[2]。因此有必要分析碳纤维复合材料在我国汽车工业应用中存在的问题，提出合理的发展对策，以适应汽车工业对材料发展的迫切需求。 1.碳纤维复合材料的性能特点和使用优势 与金属材料相比，碳纤维复合材料具有许多优良性能，应用于汽车上有明显的优势，主要表现在：1）密度小，强度高，CFRP在常用材料中比强度和比模量最高，用于车身及底盘能在减轻车重的同时不损失强度或刚度，汽车安全系数不降低。2）韧性好，具有良好的抗冲击性和能量吸收能力，用于车身及其结构件具有良好的碰撞安全性。3）阻尼高，抗振性能好，用于车身、传动系统及发动机部件具有良好的减振、隔音效果，提高了乘坐舒适性。4）抗疲劳性能极佳，用于承受疲劳载荷的汽车零部件能有效延长其使用寿命。 5）优秀的耐热性、抗腐蚀与抗辐射性能，在电动汽车和其他新能源汽车领域应用具有很强的竞争力。6）成型工艺多，可设计性好，易于实现零部件一体化生产，极大缩短开发周期，节约成本。 2.碳纤维复合材料在汽车上的应用 碳纤维复合材料用于汽车部件上不仅可以实现汽车轻量化，而且在安全性与乘用舒适性等方面也有很大提高，因此越来越受到汽车工业的重视，很多汽车制造商生产的高档、豪华轿车（如通用、宝马、大众、奔驰、福特、奥迪、本田、日产等）几乎都开始试用或已经采用了各种碳纤维复合材料。 1）碳纤维复合材料应用于汽车车身、底盘及承力部件，在保证安全性的同时具有十分明显的减重效果。在各种材料制造的车身中碳纤维复合材料是最轻的，尤其是与钢制车身相比，轻量化效果达53%以上。 美国通用汽车公司1992年展出了由碳纤维复合材料制造车身的超轻概念车，车身质量为 kg，整车质量降低68%，节油40%。兰博基尼汽车2011年推出了Mucilage替代车型，该车采用了全碳纤维复合材料单壳体车身，质量仅有kg。目前，碳纤维复合材料制成的车身结构件已在德国宝马公司开发的Z-9和Z-22系列中大量采用。德国大众汽车公司的“2L车”CC1 研究项目，碳纤维复合材料用于车身的比例高达 传感器在汽车自动控制系统中的应用毕业 （论文封面） 中文题目：传感器在汽车自动控制系统中的应用 英文题目：Sensor Application in the Automobile Automatic Control System 摘要 随着电子技术的发展，现代汽车正朝着高档智能化、电子信息化的方向发展。由于传感器体积小、价格便宜、便于集成等特点，同时可以提高系统测试精度，因此汽车传感器在汽车自动控制系统中就得到了普遍的应用。近年来汽车传感器已作为汽车电子控制系统的关键部件，在整个汽车系统中扮演着举足轻重的作用，因此对汽车传感器在汽车自动控制系统中的应用的研究也就有着重要的实际和科研意义。 汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，是汽车电子控制系统的关键部件，也是汽车电子技术领域研究的核心内容之一。汽车传感器在汽车上主要用于发动机控制系统、底盘控制系统和导航系统中。本文将从主流的汽车传感器应用控制系统出发，对汽车传感器的应用作出分析。 关键词：传感器，汽车自动控制系统，关键部件 Abstract With the development of electronic technology, the development direction of modern automobile is high-end intelligent and electronic information technology. Due to sensor characteristics such as small volume, price cheap, easy to integration, at the same time it can improve precision of the system test, so automotive sensor in automatic control system has been widely used. In recent years, automotive sensors have play an important role in the whole car system, as the key part of automotive electronic control system components. Thus the research of automotive sensors in the application of automatic control system also has important practical and research significance. As the information source of automotive electronic control system, Automobile sensors are key components in automotive electronic control system. It is also one of the core content of automotive electronic technology research. Automobile sensors are always adopted in engine control system, dynamic chassis control and guided system. This paper will analyses the application of automobile sensors in the ways of mentioned above. Keyword:Automobile sensors, automobile automatic control system, critical components 磁流变液 磁流变液(Magnetorheological Fluid，简称MRF)是一种新型的智能材料，在外磁场的作用下，能产生明显的磁流变效应(Magnetorheological Effect，简称MRE)，流体的屈服应力和表观粘度有2～3个数量级的变化，表现为类似固体的性质，而当撤除外加磁场的作用时，流体又恢复原来的流动性质，即在液态和固态之间进行快速可逆的转换，且这种转换是在毫秒量级的时间内完成的。由于该材料的响应快（ms量级）、可逆性好（撤去磁场后，又恢复初始状态）、以及通过调节磁场大小来控制材料的力学性能连续变化，因而近年来在汽车、建筑、振动控制等领域得到广泛应用。 磁流变技术的应用 磁流变液的研究是在电流变液的基础上发展起来的，一般认为Winslow在20世纪40年代末期发现了电流变现象。现在普遍公认的最早关于磁流变液的工作始于美国国家标准局的Jacob Rabinow，在20世纪40年代末至50年代初，Rabinow发现了磁流变效应并开始研究磁流变液及其应用装置（离合器）。自从上世纪80年代以来，各国都有大量的科研机构相继投入磁流变技术相关器件与系统的研发，产生了形形色色的针对不同应用对象的磁流变阻尼器，在磁流变阻尼器的开发和应用方面，美国Lord 公司、马里兰大学、内华达大学、宾夕法尼亚大学和TRW 研究所等的工作较为出色，其应用对象涵盖了桥梁、建筑、乘用车、重型卡车、山地、自行车、义肢以及枪炮后坐力控制等。 磁流变阻尼器在汽车中的应用 应用磁流变阻尼器的桥梁 应用磁流变阻尼器的大楼 应用磁流变阻尼器的座椅 集成磁流变阻尼器的假肢和康复机 磁流变液的研究与应用 摘要：磁流变液是在外加磁场作用下流变特性发生急剧变化的材料,呈现可控的屈服强度,且变化是可逆的。本文阐述了磁流变液的流变机理,介绍了磁流变液的类型和组成成分,以及磁流变液的类型对磁流变效应的影响和磁流变液的各项性能指标对磁流变效应的影响因素。最后给出了磁流变效应的应用领域。 关键词：磁流变液流变机理磁流变效应 1、前言 磁流变液（Magnetorheological Fluid,简称MRF）是在外加磁场作用下其黏性、塑性等流体特性发生急剧变化的材料。其在外磁场作用下能在瞬间（毫秒级）从自由流动的液体转变为半固体,呈现可控的屈服强度,而且这种变化是可逆的。磁场对磁流变液的黏度、塑性和黏弹性等特性的影响称为磁流变效应。 80年代中后期,MRF的研究克服了悬浮稳定性差、应用装置磁路设计复杂的缺点,取得了惊人的进展,不仅研制成功了剪切屈服强度可达100、性能稳定的MRF,而且相关的应用也扩展到了阀门、密封、自动化仪器、传感器、研磨（抛光）以及车辆、机械和设备减振等领域。 2、磁流变液的流变机理 到目前为止,磁流变效应产生的机理还没有完全明确,但是从显微镜的观察下可以明显的看到（图1）,在零磁场下,磁流变液的颗粒分布是杂乱的,而在磁场作用下,却是有规则的,且沿磁场方向链束状排列,其原理示意图如图2所示。这样就限制了液体的流动,由原来的流体向半固体发展,剪切屈服强度也随之产生。 （a）零磁场下随机分布（b）强磁场下成链状 图1 显微镜下MRF颗粒的分布变化 （a）零磁场下随机分布（b）强磁场下成链状 图2 MRF的原理示意图 颗粒成链束的原因,也存在许多的假设,其中具有代表性的有相对成核理论和 课题名称传感器在汽车中的应用 系别机械工程学院 专业机械设计制造及自动化班级机自本（一）班 成员陈怀棠祁步春吴敏杰 传感器在汽车中的应用 1引言 汽车工业是国民经济发展的支柱产业之一。现代汽车正由一个单纯交通工具朝着能满足人类需求和安全、舒适、方便及无污染的方向发展。当前,汽车电子已成为汽车工业发展的核心技术,据预测，未来汽车电子产品的费用将占整车费用的30%,并认为汽车上70%的革新将来源于汽车电子。近20年来,世界汽车电子产品的开发和应用已广泛用于汽车的各个独立的电子控制系统,并正向着可完成汽车各种功能的综合电子控制系统发展。同时,汽车电子产品也向完成单个汽车控制扩展到“汽车-人-公路-环境”的系统信息交流和控制的方向发展。在汽车电子产品中,传感器已成为关键的基础配套产品。20世纪末期,为了实现可持续发展战略,发达国家对汽车工业提出的新要求,促进了传感器应用和技术的快速发展。传感器的研发和生产单位采用新材料和新的加工技术开发和生产新一代的传感器及系统,满足汽车工业的需求。 2汽车用传感器 2.1汽车用传感器的特点 车用传感器是汽车计算机系统的输入装置，它把汽车运行中各种工况信息，如车速、各种介质的温度、发动机运转工况等，转化成电讯号输给计算机，以便发动机处于最佳工作状态。 各类传感器主要应用在发动机电子控制系统、底盘电子控制系统和车身电子控制系统。 2.2汽车用传感器分类 常用的有如下三种： 按传感器的物理量分类，可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器 按传感器工作原理分类，可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。浅谈磁流变液及其在机械工程中的应用
新材料在汽车行业的应用
光电式传感器在汽车上的应用及发展趋势重点
磁流变液的研究现状
浅谈磁流变液的应用
传感器在汽车中的应用
磁流变液技术 第8期
传感器在汽车上的应用及发展
磁流变液
汽车磁流变液技术
磁流变液
磁流变抛光技术及应用
碳纤维复合材料在汽车工业中的应用
传感器在汽车自动控制系统中的应用毕业
磁流变液
磁流变液的研究与应用
传感器在汽车行业中的应用