MODELING, DYNAMIC AND THERMAL ANALYSIS OF THE PROTOTYPE MAGNETORHEOLOGICAL CLUTCH

This paper presents the complex results concerning the prototype clutch with magnetorheological (MR) fluid. The obtained characteristics depicts the dependencies between the clutch’s torque and: the intensity of the magnetic field induced by the coil current, as well as the rotational speed of the rotor, and the temperature of the fluid during exploitation. The research was conducted on the dedicated laboratory stand. The detailed analysis of the results is provided in the article

THE EXPERIMENTAL DIDACTIC STAND FOR DETERMINING THE PARAMETERS OF THE GEAR WITH MAGNETORHEOLOGICAL CLUTCH AND BRAKE

In this paper the laboratory stand, designed to be used as a part of the Laboratory of Machine Design and Research which is part of the subject Fundamentals of Machine Design, is presented. Originally the laboratory stand was designed as an element of one of the research projects, and the adopted for didactic purposes. The students have the chance to get familiar with unique type of fluids controlled by the magnetic field and their application in the special purpose devices. The laboratory stand allows to conduct individual measurements of the torque, for different coil currents which generate the magnetic field. In the final report students provide the results with the individual analysis of the system parameters

New possibilities of the active damping of vibrations Nowe możliwości aktywnego tłumienia drgań /

Tyt. z nagłówka.References. s. 159.Dostępny również w formie drukowanej.ABSTRACT: In presented paper a new proposition of granular structure, composed on the basis of granular materials placed in hermetic space with underpressure, as a damping material for vibrated steel beam has been described. Three different types of laboratory tests have been described: fundamental strength properties of granular testing specimen, bending of granular beam and damping of the steel beam vibrations using special granular structures. Obtained results revealed that the behavior of such a structure could be easily controlled by underpressure parameter. Also damping characteristics of vibrated steel beam could be controlled by changing internal underpressure value. KEYWORDS: granular materials, laboratory tests, underpressure, beam vibrations. STRESZCZENIE: W artykule zaprezentowano zastosowanie struktury, zbudowanej na bazie luźnego granulatu umieszczonego w szczelnej przestrzeni z podciśnieniem, do tłumienia drgań belki stalowej. Omówiono trzy typy badań eksperymentalnych: podstawowe badania wytrzymałościowe próbki struktury granulowanej, badania zginania belek granulowanych oraz badania tłumienia drgań belki stalowej za pomocą wspomnianych materiałów. Wyniki przeprowadzonych eksperymentów jednoznacznie potwierdzają możliwość wpływania na parametry fizyczne granulowanych konglomeratów za pomocą parametru podciśnienia i tym samym na postacie charakterystyk tłumienia drgań swobodnych belki stalowej. SŁOWA KLUCZOWE: materiały granulowane, badania eksperymentalne, podciśnienie, drgania belki

Modelowanie i analiza wybranych procesów dyssypacyjnych w pracy tlumika z ciecza magnetoreologiczna

L objectif du travail était l analyse et la description mathématique de phénomènes de dissipation et d absorption d énergie produits dans les amortisseurs magnétorhéologiques dans les conditions de charges cycliques, la détermination de l influence des paramètres de contrôle, de construction et d exploitation et le développement des procédures permettant d optimiser le fonctionnement du dispositif. Les essais expérimentaux réalisés ont permis d étudier l efficacité de l amortisseur magnétorhéologique en fonction des paramètres fondamentaux tels que la taille de l entrefer permettant le passage de fluide entre les chambres d amortisseur, l intensité du courant passant par le bobinage et la vitesse d oscillation des sollicitations cinématiques appliquées. La simulation du fonctionnement de l amortisseur a été réalisée à l aide des modèles rhéologiques de Bouc-Wen et de Gamot-Filisko modifié et les résultats de deux approches ont été comparés quantitativement et qualificativement. Afin d identifier les paramètres du modèle, la méthode d optimisation du recuit simulé a été appliquée. La variation des paramètres identifiés du modèle rhéologique a été représentée graphiquement sous la forme des surfaces de changements. L extrapolation des surfaces a permis d étendre le domaine de recherche des solutions au delà de la plage des résultats disponibles expérimentalement. Les configurations caractéristiques des isolignes des paramètres ont été remarquées. Sur cette base une méthode d analyse et de choix de paramètres du modèle a été formulée. La méthodologie proposée peut être utile à l étape de conception, évaluation et optimisation des paramètres de fonctionnement des dispositifs à fluide magnétorhéologiqueThe purpose of this work was the analysis and the mathematical description of energy absorption and dissipation processes in magnetorheological shock absorbers submitted to cyclic loading. The influence of control, construction and exploitation parameters, and the development of procedures allowing the optimization of the device operation have been investigated. Conducted experiments allowed to determine the performance of a magnetorheological damper as a function of basic parameters such as the crevice size inside the damper s piston head, the electric current intensity in the magnetic coil and the oscillation speed of forced kinematical input motion function. The computer simulation of the damper s operation has been carried out with the use of two rheological models: of Bouc-Wen and a modified version of simplified Gamot-Filisko. Results of both approaches have been compared in terms of quantity and quality. In order to identify the parameters of the model, the simulated annealing optimization method has been applied. The changes of identified parameters of the rheological model have been presented graphically as surfaces of variation. The extrapolation of these surfaces allowed extending the domain of searched solutions beyond the available range of experimental results. Characteristic izolines configurations of model variables have been observed. Basing on this observation, a method of analysis and a way of parameters selection have been presented. The proposed methodology can be useful during design process, comparison and optimization of magnetorheological fluid device operation parametersLILLE1-Bib. Electronique (590099901) / SudocSudocFranceF

Analysis of viscoplastic properties of a magnetorheological fluid in operational conditions of a damper's work

Le but principal de ce travail est la présentation de la formulation mathématique et l analyse des propriétés viscoplastiques du fluide magnétorhéologique dans des conditions d exploitation d amortisseur ainsi que la détermination des dimensions optimum de l orifice d écoulement du fluide MR dans le dispositif de ce type. Une analyse particulière de la littérature a été effectuée. Nous nous sommes limités à deux types d amortisseurs: l amortisseur LORD RD 1005-3 et le prototype d amortisseur T-MR SiMR 132 DG. Les résultats expérimentaux ont permis de déterminer la limite élastique et la contrainte maximale de cisaillement du fluide MR sous tension en fonction de différentes vitesses de cisaillement, différentes intensités du courant, températures et hauteurs d orifice d écoulement. Les modèles viscoplastiques identifiés ont permis de simuler le comportement du fluide MR et de comparer les résultats numériques avec ceux obtenus par des mesures. On a constaté une bonne concordance des courbes tracées dans ces deux cas, ce qui permet de conclure qu il est possible d utiliser les modèles viscoplastiques des métaux pour décrire le comportement du fluide magnétorhéologique.The main goal of this dissertation is a mathematical description and an analysis of viscoplasticproperties of magnetorheological fluid, in operational conditions of the damper s work, as well as the determining the optimum, in view of indicated values of parameters, size of the gap for the MR fluid to flow, in these devices. A detailed analysis of literature was made. The scope of research work has been limited to two types of magnetorheological devices: the shock absorber LORD RD 1005-3 and the MR damper prototype T-MR SiMR -132 DG. On the basis of performed experiments, it has been estimated i.e.: conventional yield point and the maximum shear stress of analyzed MR fluid, including variable shear rate, intensity of current flowing in a solenoid, liquid s temperature and the gap height. Identified viscoplastic models were used to develop a simulation that verifies the proposed mathematical model which describes the behaviour of MR fluid in operating gap of machine s head, with data derived from performed experiments.ORLEANS-SCD-Bib. electronique (452349901) / SudocSudocFranceF

Analyza właściwości mechanicznych struktur utworzonych z granulatów umieszczonych w przestrzeni z podciśnieniem

La connaissance actuelle de la modélisation du comportement des matériaux granulaires est toujours à développer. Les principales lois décrivant l'écoulement de ces matériaux n'ont pas été définies et toute la recherche se focalise principalement sur des résultats expérimentaux qui permettent d'obtenir des formules empiriques. Pour éliminer les problèmes liés à la conservation, au transport et à la manipulation des matériaux granulaires et pour créer des structures et les utiliser, il importe de mieux connaître leur comportement mécanique. En scrutant les possibilités non conventionnelles d'utilisation de ce type de matériaux, on peut remarquer qu'il est possible de donner une forme quelconque à la structure constituée du matériau granulaire soumis à des conditions spéciales. Il est particulièrement intéressant de les placer dans une enveloppe étanche et de les soumettre à une dépression Cette solution permet de multiples applications techniques, surtout dans le domaine d'amortissement de vibrations et de bruit. Manipuler des paramètres tels que les dimensions des grains, la matière dans laquelle ils ont été faits, l'épaisseur de l'enveloppe contenant le granulat, plus le contrôle de la dépression dans l'enveloppe, permet de trouver les propriétés du matériau demandées par le constructeur pour l'ensemble de la structure. Ce travail essaye d'adapter les lois constitutives bien connues décrivant les propriétés mécaniques de métaux, à la définition des propriétés mécaniques des matériaux granulaires contenus dans une enceinte, soumise à une dépression. Grâce aux nouveaux moyens de calcul, il est possible d'utiliser des équations dont on ne pouvait pas se servir auparavant; par exemple, des équations telles que des lois constitutives viscoplastiques et entre autres la loi de Chaboche. Le deuxième objectif de cette étude, tout aussi important est, outre l'identification de paramètres de la loi de Chaboche, la détermination des fonctions d'influence de changement de la dépression dans l'enceinte sur des propriétés mécaniques essentielles de la structure (module de Young ou la limite élastique). Le résultat final permet d'exprimer les paramètres matériels de la loi, déterminés expérimentalement en fonction de la dépression, soit la définition de la formulation de la loi constitutive pour des structures granulaires, en tenant compte de la variation de la dépression..LILLE1-BU (590092102) / SudocSudocFranceF

Comportement du fluide magnéto-rhéologique – application du modèle viscoplastique de Bodner-Partom

Pour décrire le comportement du fluide magnéto-rhéologique employé dans certains amortisseurs, on applique la loi viscoplastique de Boder-Partom, utilisée pour les métaux. La loi constitutive exprime la vitesse de déformation en fonction des contraintes de cisaillement pour une intensité de courant donnée. Les paramètres du modèle ont été déterminés pour l'amortisseur Lord RD 1005-3. Les résultats numériques de modélisation ont été confirmés par ceux obtenus lors de l'expérimentation