مدل‌سازی میراگر هیدرولیکی مغناطیسی با رویکرد بهینه‌سازی خصوصیات مولکولی سیال مغناطیسی

Abstract

میراگر هیدرولیکی مغناطیسی بعنوان یکی از پرکاربردترین تجهیزات در صنایع مختلف برای اولین بار با رویکرد بررسی خصوصیات مولکولی سیال مغناطیسی عامل در آن با استفاده از روش مدل‌سازی مولکولی دینامک ذره استهلاکی مورد مطالعه و بهینه‌سازی قرار گرفته است. با استفاده از مدل اصلاح شده بوک ون شرایط پسماند مغناطیس و نیروی میراگری برای فراهم شدن توان میراگری 10 نیوتن مورد نیاز در میکرو‌ ماشین‌ها محاسبه شده و پس از معتبرسازی با نتایج تجربی موجود در مقالات اثر خصوصیات مولکولی سیال مغناطیسی عامل بر آن بررسی شده است. نتایج حاصل از مدل‌سازی مولکولی به روش دینامیک ذره استهلاکی نشان می‌دهد با افزایش جرم و قطر ذرات مغناطیسی نیروی میراگری افزایش می‌یابد، در حالی که با افزایش چگالی این ذرات و افزایش جرم ذرات سیال حامل، نیروی میراگری ابتدا افزایش و سپس کاهش پیدا می‌کند، بنابراین لازم است تا مقادیر بهینه تعیین شوند. همچنین مشاهده می‌شود که با کاهش ضخامت لایه فعال در سطح ذرات مغناطیسی نیروی میراگری افزایش می‌یابد. در نهایت با توجه به نتایج بدست آمده، مقادیر بهینه هر یک از پارامترهای مورد مطالعه بمنظور فراهم آمدن توان میراگری 10 نیوتن با کمترین مقدار مصرف انرژی توسط میراگر تعیین شده و از میان سیال‌های مغناطیسی تجاری سیال 132-دی جی بعنوان بهترین سیال انتخاب می‌شود.