بررسی خصوصیات سیال مغناطیسی در داخل میراگر هیدرولیکی مغناطیسی به روش دینامیک ذره استهلاکی

میراگرهای هیدرولیکی مغناطیسی یکی از پرکاربردترین تجهیزات مکانیکی هستند که با استفاده از سیال مغناطیسی و سیم پیچ های الکتریکی در داخل خود به عنوان جذب کننده شوک های فیزیکی به کار می روند. در این مقاله برای اولین بار با استفاده از روش دینامیک ذره استهلاکی به عنوان یک روش مدل سازی در مقیاس مزو به مدل سازی میراگر هیدرولیکی مغناطیسی و سیال مغناطیسی داخل آن پرداخته شده است. اطلاعات از سه دسته از سیالات مغناطیسی با نام های تجاری 122ای جی، 132دی جی و 140سی جی مورد استفاده قرار گرفته اند و تاثیر خصوصیات فیزیکی آنها بر توان میراگری بررسی و مقایسه شده است. نتایج حاصل از مدل سازی نشان می دهد با افزایش نرخ برش سیال، تنش برشی ابتدا افزایش یافته سپس به مقدار ثابت میل می کند که با اعمال میدان مغناطیسی قوی تر تنش برشی بیشتری ایجاد می شود. همچنین مشاهده می شود با افزایش حداکثر سرعت پیستون و افزایش قدرت میدان مغناطیسی، حداکثر توان میراگری افزایش یافته که این افزایش در سیال 140سی جی نسبت به بقیه سیال ها بیشتر است. نتایج حاصل از تحلیل حساسیت نشان می دهد که وزن ذرات مغناطیسی و قدرت نیروی استهلاکی ذرات سیال بیشترین تاثیر را روی توان میراگری می گذارند، به صورتی که با افزایش وزن ذرات مغناطیسی و کاهش ضریب قدرت استهلاکی ذرات، تجمع ذرات مغناطیسی کاهش یافته و کیفیت میراگری افزایش پیدا می کند. همچنین مشخص شد سیال 122ای جی نسبت به دیگر انواع سیال مغناطیسی در تشکیل زنجیره های استاندارد ذرات مغناطیسی مناسب تر بوده و توزیع گرانروی مطلوب تری را برای میراگری ایجاد می کند.

Investigation of Magneto-Rheological Fluid Properties inside MR Damper by Use of Dissipative Particle Dynamics Method

Magnetorheological damper is one of the most widely used mechanical equipment, which absorbs mechanical shocks by use of magnetic fluid and electrical coil in its structure. In this paper, for the first time, dissipative particle dynamics as a mesoscopic scale modeling method was used to simulate a magnetorheological damper and its magnetic fluid. Data from 3 categories including magnetic fluids with brand names 122EG, 132DJ, and 140CG have been used and effect of their physical properties on power of damping force have been investigated. Results of modeling show that by increasing shear rate of fluid, shear stress is first increased and, then, it is applied to a constant value, which results in a greater shear stress by applying a stronger magnetic field. It is also observed that, with increasing both maximum piston velocity and strength of magnetic field, maximum power of damping force increased, which in 140CG is higher than the other fluids. Results of sensitivity analysis show that weight of magnetic particles and strength of dissipative forces have the greatest effect on damping force, in such a way that by increasing weight of magnetic particles and decreasing the dissipative force of particles, accumulation of magnetic particles decrease, so, increasing quality of damping. It was also found that 122EG is more suitable than other types of magnetic fluids in forming standard magnetic particle chains, and provides a more favorable viscosity distribution for damping.