ساخت و آزمایش سیال مگنتورئولوژیکال بهینه و مدل‌سازی دمپر مگنتورئولوژیکال دو مخزنه با استفاده از مدل غیر نیوتونی اصلاح‌شده جدید و روش‌های تحلیلی شبه استاتیک، تحلیلی ناپایا، عددی و آزمایشگاهی

Abstract

سیال‌های مگنتورئولوژیکال (MRF)، یکی از انواع سیال‌های هوشمند می‌باشند که به‌طور گسترده در کاربردهای مهندسی ازجمله دمپینگ ارتعاشات در دمپرهای مگنتورئولوؤیکال (MRD)، بکار می‌روند و تحت میدان مغناطیسی دارای تنش تسلیم و ویسکوزیته قابل‌افزایش و کنترل می‌باشند. در این پژوهش، پس از انجام آزمایش‌های SEM و EDX روی سه نمونه پودر آهن کربونیل، تست پایداری برای 5 ترکیب متفاوت از سیالMR و بررسی اثر درصد وزنی پودر آهن و ماده نگهدارنده بر میزان ته‌نشینی سیال، سیال بهینه از نظر پایداری و غلظت، جهت انجام تست‌های رئومتری، در میدان‌های مغناطیسی مختلف انتخاب می شود. نتایج به‌دست‌آمده برای سیال بهینه ساخته‌شده با 85% وزنی پودر آهن، مشابه نتایج روغن لرد LORD MRF-140CG (ساخت آمریکا) می‌باشد. همچنین یک مدل غیر نیوتونی اصلاح‌شده جدید جهت مدل‌سازی رفتار سیال MR بهینه، ارائه شد که نسبت به مدل‌های متداول بینگهام پلاستیک و هرچل بالکلی، دارای دقت بیشتری بوده و در مدل‌سازی سی اف دی قابل‌استفاده است. سپس، ضمن مدلسازی یک نمونه دمپر MR با استفاده از مدل مذکور و مدل بینگهام پلاستیک و روش‌های سی اف دی، تحلیلی شبه استاتیک و ناپایای ارائه‌شده ، نتایج بدست آمده با نتایج آزمایشگاهی اعتبارسنجی شد. نتایج حاصل نشان می‌دهد، در نظر نگرفتن اثر رقیق شوندگی سیال، تنش برشی سیال روی دیواره، ترم اینرسی و اثر میدان مغناطیسی بر ویسکوزیته پلاستیک، در روش‌های متداول مدل‌سازی، باعث خطای قابل‌توجه، بخصوص با افزایش میدان مغناطیسی، عدد رینولدز و عرض شیار پیستون می‌شود و روش‌های ارائه‌شده در این پژوهش، برای مدل‌سازی سیال و دمپر MR و در نتیجه طراحی آن دقیق‌تر می باشد.