مطالعه عملی تحریک یک تیله مایع مغناطیسی و مدلسازی و شبیه سازی یک شتاب سنج بر پایه تیله مایع با استفاده از روش المان محدود

تیله مایع قطره ای است که با نانوذرات در سایز میکرو یا نانوی آبگریز، محصور می شود. با به کارگیری این تیله ها، چالش ها و مشکلات مربوط به قطره حل می گردد. این تیله های مایع در هنگام استفاده از پوشش مغناطیسی در اطراف قطره درونی یا استفاده از محتویات مغناطیسی، واکنش زیادی به نیروی مغناطیسی خارجی نشان می دهند. در این تحقیق ابتدا در بخش تجربی، انتقال تیله مایع مغناطیسی تحت تاثیر میدان مغناطیسی یک آهنربای مستطیلی دائمی انجام می شود. در مرحله بعد، در بخش شبیه‌سازی، با مدل‌سازی تیله مایع مغناطیسی توسط یک قطره با پوسته الاستیک، اثر گرانش در حرکت تیله به سمت پایین یک سطح شیب دار خمیده با روش اجزای محدود انجام می گردد. از این تیله مایع بر روی سطح شیب دار به عنوان یک شتاب سنج بر پایه تیله مایع استفاده می شود. در ادامه، نمودارهای جابجایی کل و استرس، سرعت و شتاب این شتاب سنج استخراج می گردد.

a practical study of the movement of a magnetic liquid marble and modeling and simulation of an accelerometer-based on a liquid marble using the finite element method

a liquid marble is a droplet that is surrounded by hydrophobic micro or nano-sized nanoparticles. by using these marbles, the challenges and problems related to droplets are solved. these liquid marbles are very responsive to external magnetic force when using a magnetic coating around the inner droplet or using magnetic contents. in this research, first in the experimental part, the transfer of a magnetic liquid marble is carried out under the influence of the magnetic field of a permanent rectangular magnet. in the next step, in the simulation section, by modeling the magnetic liquid marble by a droplet with an elastic shell, the effect of gravity in the movement of the marble downwards on a curved ramp is done with the finite element method. this liquid marble is used on a ramp as a liquid marble-based accelerometer. in the following, the profiles of total displacement and stress, speed and acceleration of this accelerometer are extracted.