Materiały i konstrukcje inteligentne
Data wykonania ćwiczenia:
SPRAWOZDANIE Z LABORATORIUM NR 1 :
06.03.2013
Temat: Liniowy tłumik magnetoreologiczny
Grupa: Zespółnr 3: Ocena:
1. Duma Bartłomiej 2. Dybaś Rafał
A1a
3. Fortuna Mateusz 4. Gawlik Wacław
1. Cel
Cel laboratorium stanowi zapoznanie się z działaniem tłumika wykorzystującego ciecz
magnetoreologiczną. Przeanalizowanie charakterystyk tłumika MR oraz sformułowane na ich
podstawie wnioski.
Analizie poddano charakterystyki czasowe dla wymuszenia o częstotliwości:
Wszystkie charakterystyki wyznaczono przy następujących prądach sterujący:
2. Charakterystyki czasowe siły tłumienia Ft(t)
Wnioski: Wraz ze wzrostem natężenia prądu podawanego na cewkę rośnie siła tłumienia. Na siłę
tłumienia ma również wpływ częstotliwość pracy tłumika, której wzrost zwiększa
również siłę tłumienia.
3. Charakterystyki czasowe chwilowej mocy rozpraszanej Pmech(t)
Wnioski: Wraz ze wzrostem natężenia prądu podawanego na cewkę rośnie wartość chwilowej
mocy rozpraszanej. Im wyższa częstotliwość, tym większa energia rozpraszana.
4. Siła tłumienia w funkcji przemieszczenia Ft(x)
Wnioski: Wraz ze wzrostem natężenia prądu podawanego na cewkę siła tłumienia rośnie.
Największą wartość tłumienia uzyskujemy przy zerowym przemieszczeniu względnym.
Jak już wcześniej zauważono zwiększanie częstotliwości sygnału wymuszającego
powoduje wzrost siły tłumienia. Dla idealnego tłumika wcześniej pokazane
charakterystyki posiadałyby kształt prostokąta, jednak niedoskonałość tłumika tzn.
występujące elementy sprężyste oraz wpływ sprężystości cieczy powodują
zaokrąglenia na wykresie.
5. Siła tłumienia w funkcji prędkości względnej Ft(v)
Wnioski: Na wyżej przedstawionych charakterystykach można jednoznacznie wyodrębnić w nich
obszary zależności liniowych oraz obszar z histerezą.
6. Zbiorczy wykres maksymalnej siły tłumienia w funkcji częstotliwości
Max(Ft(t))(f)
Wnioski: Wraz ze wzrostem zarówno natężenia prądu podawanego na cewkę jak i częstotliwości
wymuszenia siła tłumienia rośnie
7. Zbiorczy wykres średniokwadratowej siły tłumienia w funkcji częstotliwości
Frms(f)
Wnioski: Adekwatne jak w punkcie 7.
8. Wykres energii rozpraszanej za jeden okres w funkcji częstotliwości Ed(f)
Wnioski: Wartość energii rozpraszanej rośnie wraz ze wzrostem natężenia prądu podawanego na
cewkę i częstotliwości wymuszenia.
9. Wykres równoważnego współczynnika tłumienia wiskotycznego w funkcji
częstotliwości Ceq(f)
Wnioski: Dla niskich częstotliwości wymuszeń współczynnik tłumienia wiskotycznego znacząco
wzrasta. Natomiast wraz ze wzrostem drgań wymuszających wartości współczynników
tłumienia drastycznie spadają. Przy wysokich częstotliwościach natężenie prądu ma
coraz mniejszy wpływ na wartość zastępczego współczynnika tłumika wiskotycznego.
10. Wnioski końcowe:
Sterując natężeniem prądu płynącego przez cewkę tłumika możemy sterować jego
parametrami. Im większe natężenie prądu tym większe tłumienie. Istnieje jednak granica zaporowa
natężenia prądu, którą trzeba przekroczyć aby były widoczne jakiekolwiek rezultaty sterowania.
W przypadku pomiarów dla natężenia prądu 60 [mA] zauważono, że charakterystyki się praktycznie
nie różnią od charakterystyk tłumika bez zasilania cewki. Powodem tego jest wymagane minimalne
pole magnetyczne powstające z cewki , które umożliwi uformowanie się ferromagnetycznych cząstek
w cieczy w linie wzdłuż linii pola magnetycznego.