Управление магнитореологическим демпфером ударных нагрузок ортогональными магнитными полями тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.06 ВАК РФ

На правах рукописи

Осмехин Александр Николаевич

УПРАВЛЕНИЕ МАГНИТОРЕОЛОГИЧЕСКИМ ДЕМПФЕРОМ УДАРНЫХ НАГРУЗОК ОРТОГОНАЛЬНЫМИ МАГНИТНЫМИ ПОЛЯМИ

Специальности

01.02.06 - Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры 05.09.03 - Электротехнические комплексы и системы

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

17 ОКТ 2013

Нижний Новгород - 2013 г.

005535060

Работа выполнена в Институте проблем машиностроения Российской академии наук

Научный руководитель: Гордеев Борис Александрович

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты: Хлыбов Александр Анатольевич

доктор технических наук, доцент, Нижегородский государственный технический университет им.Р.Е. Алексеева, заведующий кафедрой.

Серебряков Александр Сергеевич

доктор технических наук, профессор, Нижегородский филиал московского государственного университета путей сообщения, профессор.

Ведущая организация: ОАО "ЦНИИ Буревестник" г. Нижний Новгород

Защита состоится « 30 » октября 2013 г. в 14.00 час на заседании диссертационного совета Д 212.165.08 при Нижегородском государственном техническом университете им. Р. Е. Алексеева по адресу: 603950, ГСП - 41, г. Нижний Новгород, ул. Минина, д. 24, ауд. 1258.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Нижегородского государственного технического университета им. Р. Е. Алексеева.

Автореферат разослан «¿^ »СвНММОрД 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Грамузов Евгений Михайлович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность работы.

Тема диссертационной работы «Управление магнитореологическим демпфером ударных нагрузок ортогональными магнитными полями» продиктована актуальностью проблемы защиты от ударных воздействий в современном машиностроении, поскольку надежность и безопасность функционирования оборудования в основе работы которого используются ударные импульсы зависит от уровня вибрации в широком спектре частот. Постоянное повышение мощностей силовых установок ударного действия приводит к возрастанию уровней и расширению вибрационного спектра колебаний действующих на конструкцию, что обуславливает необходимость совершенствования ударозащитных систем и внедрение новых технических решений без снижения жесткости опор в заданной частотной области.

Применяемые в промышленности резинометаллические демпферы ударных нагрузок, имеют резонансный характер амплитудно-частотной характеристики (АЧХ); малое время релаксации; снижение демпфирующих свойств, при длительной работе демпфера (теплоотвод незначителен). В результате демпфер теряет основные свойства. В настоящее время актуальной является задача разработки демпфирующих средств нового поколения, работа которых основана на иных физических принципах. Наиболее перспективным в настоящее время является разработка магнитореологических демпферов (MP-демпферов) с магнитореологическим трансфоматором (МРТ). В них поглощение энергии ударных импульсов происходит в средах с магнитными жидкостями (МЖ). Однако, такие демпферы подвержены действию температурных полей, что приводит к ухудшению демпфирующих свойств. Установлено, что с ростом температуры МЖ невозможно предварительно настроить МР-демпфер с МРТ на заданные частоты, при изменяющейся нагрузке, из-за неизбежного падения с ростом температуры гидравлических коэффициентов трения МЖ. Научная проблема.

В данной работе ставилась задача исследования зависимости параметров МРТ от температуры рабочей жидкости и характеристик ортогональных магнитных полей. Выяснено наличие остаточного гистерезиса в МЖ. Построены частотные характеристики с учетом изменения температуры МЖ. Выявлены критерии характеризующие движение жидкости как функции изменения магнитных полей. Выяснено что, в цилиндрическом зазоре при некоторых значениях магнитной индукции возникают магнитные цепочки в МЖ которые тормозят движения и приводят к более сильному нагреву рабочей среды. Выявлено, что для устранения этого явления, отрицательно влияющего на работу МРТ необходимо изменить направление магнитного поля.

Цель н задачи работы.

Цель работы заключается в разработке метода построения ударогасящих систем принцип действия, которых основан на взаимодействии магнитореологических коллоидов с магнитным и температурным полем. В работе решались следующие исследовательские и технические задачи.

Исследовательские задачи:

• Разработка концептуальной модели MP-демпфера с индукционным МРТ;

• Исследование эффектов аномальной магнитной вязкости МЖ;

• Применение математического аппарата, на основе теории четырехполюсников позволяющего рассчитать динамические характеристики МР-демпфера;

• Исследование процесса дросселирования МЖ в магнитных полях;

• Исследование влияния температурного поля на динамические свойства МР-демпфера.

Технические задачи:

• Разработка экспериментальной установки для измерения скорости релаксации МЖ;

• Разработка экспериментальной установки для измерения оптимального содержания количества растворенных газов в рабочей камере МР-демпфера.

Научная новизна.

Новыми являются следующие результаты работы:

• Разработан метод расчета MP-демпфера при его проектировании по заданным требованиям на АЧХ на основе теории четырехполюсников. Построены физические модели МР-демпферов в ортогональных магнитных полях. Предложен метод перестройки МР-демпфера на заданные частоты;

• Рассмотрены физические основы действия и конструкция MP-демпфера на основе кольцевого МРТ с элементами адаптивной настройки и электромеханического преобразования, осуществлено построение магнитной системы МРТ;

• Разработана магнитная система кольцевого МРТ с возбуждающими электромагнитами (ВЭ), которые создают внешние электромагнитные поля при изменении динамических характеристик вибросигнала. Возбуждающие электромагниты МРТ управляются схемами источников намагничивающего тока;

• Установлено, что для гашения ударных нагрузок наиболее оптимально подходит применение магнитореологических заполнителей - МЖ с доменами размером от нескольких десятков нанометров;

• Разработана экспериментальная установка с ультразвуковым фазовым измерителем микроперемещений для измерения скорости релаксации МЖ;

• Установлено оптимальное содержание растворенных газов в рабочей камере МР-демпфера влияющее на его демпфирующие характеристики;

Практическая значимость работы.

Проведенные исследования, предложенный метод расчёта динамических характеристик MP-демпферов, позволяющий разрабатывать новое поколение виброгасящих средств с применением МЖ в широком частотном диапазоне, с осуществлением обратной связи, которая дает возможность проводить настройку и выбор параметров MP-демпферов. Практическая ценность диссертационной работы обусловлена её прикладной направленностью на создание современных эффективных средств виброзащиты. Результаты диссертации были получены при выполнении работ по:

• Плану основных заданий НФ ИМАШ РАН 2009-2012 г.г. по теме «Разработка моделей и методов расчета нелинейных волновых процессов, хаотической синхронизации и формирования кластерных структур в машинах, создание высокоэффективных адаптивных систем виброзащиты» (научный руководитель, д.ф.-м.н. профессор Ерофеев В.И.);

• Гранту РФФИ: «Системы виброизоляции с внутренними инерционно-демпфирующими элементами для защиты операторов мобильных машин и инженерных сооружений рельсового и дорожного транспорта. Теория. Эксперимент. Компьютерное моделирование» (2007-2010 г.г., № 08-08-97057-Р);

• Гранту РФФИ: «Нелинейная волновая динамика и устойчивость роторных систем» (2011г № 11-08-97066-Р Поволжье).

Методы исследования.

Теоретические исследования выполнены на основе теории четырёхполюсников, гидродинамики, электромагнитного поля, магнитной гидродинамики и методов расчета электромагнитных систем. Теоретические исследования подтверждены экспериментами с использованием стендов.

Экспериментальные исследования метрологически обеспечены и проводились на базе лаборатории «Виброзащиты машин» Нижегородского Института проблем машиностроения РАН. Ряд экспериментальных данных был получен на предприятии ООО «Триботехника».

Достоверность.

Полученные результаты и выводы согласуются с положениями механики сплошных сред, теории электромагнитного поля, магнитной гидродинамики, а также сходимостью экспериментальных результатов с результатами теоретических расчетов.

Научные положения, выносимые на защиту.

• Метод расчёта динамических характеристик MP-демпферов при их настройке на заданные частоты на основе теории работы режекгорного фильтра;

• Применение теории четырёхполюсников для получения более точной модели ударного демпфера с заданной передаточной функцией. Применена модель MP-демпфера с заданной передаточной функцией;

• Метод перестройки MP-демпферов путём управления потоком магнитной жидкости внешними ортогональными магнитными полями;

• Выявление свойств МЖ в магнитном поле и влияние размера частиц МЖ на работу индукционного МРТ;

• Определение скорости релаксации магнитной жидкости по полученным экспериментальным данным;

• Определение оптимального содержания растворенных газов в рабочей камере демпфера влияющие на его демпфирующие характеристики по экспериментальным данным.

Апробация работы.

Основные результаты диссертации докладывались на международных и российских научно-технических конференциях, в том числе:

• Первая Всероссийская конференция "Проблемы механики и акустики сред с микро и наноструктурой. Н. Новгород, НГТУ им. P.E. Алексеева, 2009 г.;

• IX Всероссийское совещание-семинар "Инженерно-физические проблемы новой техники". Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 г.;

• XXII Международная Инновационно-ориентированная конференция молодых учёных и студентов МИКМУС-2010. Будущее машиностроения России. Москва, Институт машиноведения им. А.А.Благонравова РАН, 2010 г.;

• Международная научно-техническая конференция Ассоциации автомобильных инженеров "Автомобиле- и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров" посвященной 145-летию МГТУ "МАМИ", Москва, МГТУ «МАМИ», 2010 г.;

• IX Международная молодежная научно-техническая конференция "Будущее технической науки". Н. Новгород, НГТУ им. P.E. Алексеева, 2011 г.;

• X Всероссийский съезд по фундаментальным проблемам теоретической и прикладной механики. Н.Новгород ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2011 г.;

• XXIII Международная Инновационная конференция молодых ученых и студентов МИКМУС-2011. Москва, Институт машиноведения им. А.А.Благонравова РАН, 2011 г.;

• X Всероссийское совещание-семинар "Инженерно-физические проблемы новой техники". Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2012 г.;

• VII Международная научно-практическая конференция STAR Russia 2012: "Компьютерные технологии: решения прикладных задач тепломассопереноса и прочности". Н.Новгород, ННГУ им. Н И. Лобачевского, 2012 г.;

• IX Всероссийская научная конференция "Нелинейные колебания механических систем" им. Ю.И. Неймарка. Н.Новгород, ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2012 г.

Личный вклад соискателя.

В совместных работах научному руководителю принадлежит постановка задачи и идея расчета динамических характеристик MP-демпфера на основе теории четырехполюсников и режекторного фильтра для целей настройки его на заданные частоты вибросигналов. Автором предложена концепция построения физической модели МР-демфера. С помощью предложенного акустического ультразвукового фазового метода автором измерено время релаксации и скорости дросселирования магнитной жидкости и обнаружено явление аномальной магнитной вязкости рабочей жидкости, а также проведены все необходимые расчеты. Научными сотрудниками к.ф.-м.н. С.Н. Охулковым и В.В. Бугайским, совместно с автором разработаны экспериментальные установки и проведены исследования.

Структура и объем работы.

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы из 103 наименований. В работе содержится 70 рисунков и 38 таблиц. В конце каждой главы приведены выводы по рассматриваемым вопросам.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, сформулирована цель исследования и научная новизна работы.

Первая глава. В главе приводятся понятие о МЖ и их физические свойства.

Магнитные жидкости - это высокоустойчивые коллоидные растворы твердых однодоменных магнитных частиц в жидкости - носителе. Основным компонентом магнитной жидкости, от которого зависят её магнитные свойства - дисперсный ферромагнетик, в качестве которого используется магнетит, ферриты-гранаты, а так же переходные металлы. Магнитные свойства МЖ определяются объемным содержанием твердой магнитной фазы. Магнитные свойства МЖ также определяются размерами, магнитной структурой ферромагнитных частиц, а так же их взаимодействием между собой. Основным средством управления МЖ является неоднородное магнитное поле. В магнитном поле физические свойства магнитных жидкостей анизотропны.

Специфика теплофизических явлений в МЖ связана с зависимостью намагниченности от температуры, концентрации частиц, а также с действием пондемоторных сил внешнего магнитного поля. Для МЖ применимы принципы описания взаимодействия электромагнитного поля с магнитной средой. Приводятся основы разработки концепции построения ударогасящих систем, принцип действия которых основан на взаимодействии магнитореологических коллоидов с магнитным полем.

Отмечаются русские ученые и исследователи в области виброударной защиты машин. Задачами демпфирования колебаний в машинах ещё с 50-х-60-х годов XX века занимались: В.А. Глух, П.И. Груздев, Я.М. Певзнер, И.Г. Пархиловский, Р.В. Ротенберг, Е.А. Чудаков, В.Г. Цимбалин.

Дальнейшее развитие работ в этом направлении, позволившее создать средства виброударной защиты обусловлено разработками В.Е. Тольского, Н.Ф. Бочарова, К.В. Фролова, В.Н. Ляпунова, В.Н. Луканина, Г.В. Латышева, Р.Ф. Ганиева, Б.Н. Нюнина, Г.Д. Чернышева, Ф.М. Диментберга, Я.М. Певзнера. Созданные на основе этих работ пассивные средства виброударной защиты машин - резинометаллические опоры, гидравлические амортизаторы, в настоящее время исчерпали свой потенциал. Возникла проблема поиска неординарных технических решений.

Теоретические положения первого из них - активной виброударной защиты изложены в работах К.В. Фролова, A.B. Синева, В.Д. Шарапова. Второе направление связано с концепцией создания специальных демпферов - интегральных виброопор (гидроопор) с инерционными трансформаторами, предполагающих использование для гашения вибрации иные физические принципы. К ним относятся работы Б.А. Гордеева, A.B. Синева, О.О. Мугина, В.И. Ерофеева, А.Г. Чистякова, А.И. Весницкого, С.О. Лазарева, В.В. Фролова, С.К. Карцова, B.C. Бакланова.

В настоящее время основными направлениями по решению проблемы виброзащиты машин и агрегатов являются внедрение систем виброизоляции с активными элементами. Их развитие связано с использованием теории магнитогидродинамики интерес, к которой вызван вопросами использования инерционных МРТ в системах виброизоляции.

На рис. 1, а изображена модель демпфера поршневого типа с МРТ. В индукционном МРТ переменное низкочастотное поле создаётся в промежутке между полюсами N и S возбуждающими электромагнитами (ВЭ) и ферромагнитной перегородкой (рис.1, б). Из рис.1, б видно, что во всем пространстве, находящемся под N полюсом, радиальная составляющая поля направлена к ВЭ, а во всем пространстве под S полюсом она направлена к S. Границами, разделяющими эти пространства, являются плоскости, проходящие через ось индукционного МРТ и середины пространства (сечение А-А) между полюсами N и S ВЭ (рис.1, б). Данная модель была предложена в работе Охулкова С.Н.

Рис. 1. Модель демпфера с MPT: а) - 1 - Обечайка; 2 - Опорная плата; 3 - Корпус; 4 - Поддон; 5 - Мембрана; 6 - Уплотнительное кольцо; 7 — Магнитная перегородка; 8 - Индукционные дроссельные каналы; 9 - Внутреннее кольцо; 10 -Стержень ВЭ; 11 - Внешнее кольцо; 12, 13 -Катушка и каркас ВЭ; 14 - Кожух в сборе; 15, 16 - Стягивающие элементы; 17 - Элемент крепления, б) - Места размещения индукционных дроссельных каналов в пространстве взаимодействия индукционного MPT: Hp - радиальная составляющая магнитного поля, Нк -касательная составляющая магнитного поля.

В таком демпфере с МРТ для достижения необходимых демпфирующих свойств требуется в ее камерах обеспечить надёжный теплоотвод от рабочей магнитовязкой среды.

В настоящее время в конструкциях МРТ с ферромагнитной перегородкой и индукционными дроссельными каналами с МЖ обеспечить надёжный теплоотвод не представляется возможным. Теплоотвод не достигается по следующим причинам: из-за малости дроссельных каналов и внутреннего их расположения в МРТ; для отвода тепла от дроссельных каналов с МЖ требуется усложнение конструкции МРТ, в этом случае необходимо встраивать в МРТ дополнительные средства отвода тепла.

Указанные здесь причины приводят к отказу от дроссельных каналов в МРТ и в тоже время приводят к построению новой модели виброзащитных средств на основе цилиндрического зазора с МЖ и рабочим органом, который совершает возвратно-поступательное движение.

Для построения данной модели проведен ряд работ по исследованию влияния продольных и поперечных магнитных и температурных полей на магнитореологичекий эффект МЖ и динамические характеристики МРТ. Проведенные исследования магнитореологичекого эффекта МЖ в продольном и поперечном магнитных полях индукционного МРТ показали, что наиболее информативным параметром, по которому можно судить о влиянии температуры на характеристики коаксиального МРТ является скорость и время релаксации МЖ.

В исследованиях по измерению средней скорости релаксации МЖ в дроссельном канале во внешнем постоянном магнитном поле выявились следующие особенности:

1) - появление гистерезисной петли при протекании магнитной жидкости в дроссельном канале (рис.7, а);

2) - появление аномальной магнитной вязкости МЖ после снятия воздействия внешнего

магнитного поля.

Эти исследования были начаты в работе С.Н. Охулкова и продолжены диссертантом.

Установлена закономерность, которая охарактеризовалась прекращением течения МЖ через несколько минут после выключения внешнего постоянного магнитного поля.

На рис.2 приведены фотографии доменной структуры в магнитной пленке феррит-граната (МПФГ) с аномальной магнитной вязкостью. Как видно из рис.2 в МПФГ доменная структура «прорастает», причем ее результирующая конфигурация может устанавливаться через 1-2 мин после приложения магнитного поля. Явление аномальной магнитной вязкости обнаружено и в дроссельном канале с ферромагнитной жидкостью.

Рис. 2. Доменная структура магнитной пленки с аномальной магнитной вязкостью при Т = 293 К после выключения магнитного поля: (а) и через 20 с. (б), 40 с. (в) и 60 с. (г).

Далее в главе приводится построение модели MP-демпфера с проводящим диамагнитным штоком-поршнем для двух случаев: при помощи создания продольного магнитного поля и поперечного магнитного поля. Свойство удержания МЖ в магнитном поле, можно использовать для замедления диамагнитного штока-поршня в MP-демпфере, который возбуждается противоположными переменными магнитными полями.

Разработка конструкции МРТ связана с построением физической модели на базе цилиндрического зазора с МЖ (рис.3). На (рис.3) изображен индукционный цилиндрический зазор, в котором шток-поршень замедляется противоположными продольными магнитными полями соленоидов L| — L3. На замедление проводящего штока-поршня МР-демпфера оказывают встречные и противоположные электромагнитные поля соленоидов с магнитными индукциями +В и -В. При определённой величине противоположных электромагнитных полей в цилиндрическом зазоре протекание МЖ прекращается и проводящий шток-поршень замедляется до полной остановки Замедление штока-поршня при работе МРТ определяется возникающей силой Лоренца, F., =q vxB fcSpofe ».-У" — где: v [м/с] - скорость МЖ в цилиндрическом зазоре; В

Ч; 1 Щ [Тл] - магнитная индукция; q - заряд частиц МЖ.

_ я , . ч_ Движение штока-поршня в магнитном поле создает

поперечную Э.Д.С., силу Лоренца, в зоне, одноимённых полюсов соленоиды Li, L2 и L3 (рис.3) и её вектор направлен перпендикулярно движению штока-поршня.

Вторая глава. В главе рассмотрено построение математической модели для описания динамических

Рис. 3. Физическая модель цилиндрического МРТ с электромагнитной системой из трёх соленоидов Li, L2 и L3: 1 - шток-

поршень; 2 - цилиндрический зазор с свойств MP-демпфера. Рассмотрен

МЖ; 3 -корпус демпфера; 4 - соленоид-индуктор; 5 - слой МЖ; 6 - опорная плата; 7- мембрана; 8 -поддон.

метод основе

расчёта теории

динамических характеристик четырехполюсников.

В главе выполнена оценка влияния температуры рабочей жидкости на динамические характеристики демпфера. Температура повышается в тех демпферах, которые наиболее эффективно поглощают виброударные сигналы. Этот процесс активно проходит когда рабочая жидкость обладает магнитными свойствами и ее движение управляется

внешними и внутренними магнитными полями.

В оценку входит расчёт полюсов и нулей передаточной функции W(s), показателей динамической жесткости и динамических резонансов на всех частотах вибросигнала.

Поведение MP-демпфера как системы виброизоляции можно описать (при входном воздействии x(t) и выходном сигнале y(t) дифференциальными уравнениями второго порядка с переменными коэффициентами.

Полагается, что базовая линейная система виброизоляции с одной степенью свободы с сосредоточенными параметрами, не зависят от времени. Дифференциальное уравнение для такой системы, будет уравнениям с постоянными коэффициентами:

(т + т„т)-'У + ь:,У + с:1У = т,т x + bzlx + C:lx, (1)

где, т - масса нагрузки; т1т - приведенная масса; у = :2 - реакция MP-демпфера на входное воздействие х = Г], Ь,, - общий коэффициент трения, не является постоянным; С2| - жесткость эластичной обечайки, которая не зависит от температуры рабочей МЖ.

Общий коэффициент трения есть сумма, состоящая из коэффициента трения упругой

эластичной обечайки и гидравлического коэффициента трения МЖ в кольцевом зазоре Ь^. Последний является функцией магнитного поля и температуры.

При расчёте коэффициента трения в эластичной обечайке -Ь^ используется эмпирическая зависимость, применяемая для расчёта эластичных демпферов вида:

, м т • А ■ о)']р

°J =-:- приА=28; Р=1,1...1,2, (2)

"в,

1л

где, Аир- реологические параметры резины, определяемые через гистерезис при циклическом нагружении эластичной обечайки; toBi = 2nfB1 - круговая частота возбуждения.

Приведённая эмпирическая зависимость (2), преобразована в виде:

о)

В дальнейшем считаем, что выбрана упругая эластичная обечайка и её коэффициент трения не зависит от температуры. При вычислении гидравлического коэффициента

трения МЖ в кольцевом зазоре Ьиспользуется эмпирическая формула:

b^ = coBl-Sl-p-Al^ (4)

где, р - плотность рабочей жидкости; Sn - площадь поршневого действия эластичной обечайки; I - длина кольцевого зазора.

Гидравлический коэффициент трения в кольцевом зазоре зависит от частоты возбуждения ю„; и температуры МЖ.

Дифференциальное уравнение (1) решается операционным методом с преобразованием Лапласа, которое позволяет провести синтез MP-демпфера в частотной области, что важно при их разработке, проектировании и испытании.

После преобразования Лапласа над левой и правой частями дифференциального уравнения (1) заменяется^ на Y, а коэффициенты т\ bzl и Cz, на соответствующие производным коэффициенты аг, а и и а0, в левой части выражения (1). В правой части выражения (1) заменяются коэффициенты яг,„; bz, и С2, при производных на коэффициенты Ьг; Ьп и Ь0,. При такой замене коэффициентов получается следующее выражение для дифференциального уравнения при шВ1 = const, в виде:

а2'У + ачУ + атУ = Ьг-х + Ьих + Ь„,х (5)

Из уравнения (5) следует передаточная функция вида:

т

ь^2

+ У +

Передаточная функция W(s) определяется относительно входного воздействия, при этом предполагается, что все остальные входные воздействия на МР-демпфер равны нулю.

Построение зависимостей расчётной динамической жёсткости и качественных показателей МР-демпфера в зависимости от частоты возбуждения Г„, ранее выполнялось без учёта действия температуры МЖ. В реальной ситуации динамическая вязкость при нагреве МЖ МР-демпфера в диапазоне 20°С - 80°С и выше изменяется и её необходимо учитывать. На (рис.4) представлена характерная зависимость динамической вязкости рабочей жидкости от

температуры 7,(0 = ря,(\).

1'4

7/»') Н»т (и ■«■с) р - 1295 кг м»

20 3 0 4 О 60 6 О 7 0 8

80 ГС

Рис. 4. Зависимость динамической вязкости МЖ от температуры

Общий коэффициент трения изменяется с ростом температуры МЖ. Общий коэффициент трения есть сумма, состоящая из коэффициента трения эластичной обечайки и переменного гидравлического коэффициента трения в кольцевом зазоре, зависящего от температуры МЖ и её динамической вязкости.

Модели функционирования реальных виброзащитных средств, поведение которых описывается дифференциальными уравнениями (1), могут быть применены в частных случаях. В случае применения МЖ, такие модели описываются дифференциальными уравнениям'и с переменными коэффициентами. Поэтому, для оценки влияния температуры МЖ на динамические характеристики МР-демпфера применяется дифференциальное уравнение с переменным гидравлическим коэффициентом трения в кольцевом зазоре, который зависит от температуры МЖ и её динамической вязкости. Этот переменный коэффициент трения имеет вид:

№ :

:(0В> Р

(7)

где, р=г)1(\)/д1 (1°) - плотность МЖ при /-ой температуре; 7,(0 - динамическая вязкость

ой температуры МЖ; к}{\ ) = (I )Д0 - отношение кинематической вязкости у-ой температуры МЖ к ее кинематической вязкости при температуре 20°С.

Далее приведены расчетные амплитудные частотные характеристики (АЧХ) МР-демпфера при различных значениях температур МЖ. Исходя из расчетных АЧХ, для различных температур МЖ, можно сделать следующий выводы:

- при температуре МЖ Т=20°С МР-демпфер работает устойчиво. Его АЧХ имеет возрастающий участок с наибольшей крутизной от 8 до 75 Гц. Кроме того, на этом участке наблюдается соседний минимум АЧХ на частоте 50 Гц, где можно осуществить настройку МР-демпфера на заданную частоту вибрации. В области верхних частот от 75 до 225 Гц наблюдается спад АЧХ. Демпфирование колебаний в МР-демпфере можно осуществить на основной частоте 8 Гц и на частоте 50 Гц. В области верхних частот наблюдается спад АЧХ и осуществляется максимальная виброизоляция;

Т=20 С

-

Т=60° с

—.

Т"

40 С

/

50 75 100 126 150 175 200 225 a) t Гц

50 75 100 125 150 175 200 226

В! !■ ГЦ

25 50 75 100 125 150 1?5 200 225 6) Е. ГЦ

-

1 Т-80' с

25 50 75 100 125 150 176 200 225 Г) I. ГЦ

Рис. 5. Амплитудно-частотная характеристика МР-демпфера при различных температурах магнитной жидкости

- при температуре Т=40°С MP-демпфер работает также устойчиво, но соседний минимум АЧХ смещается на частоту 75 Гц, что указывает на возможность перестройки МР-демпфера на заданную частоту при помощи изменения температуры В области верхних частот происходит подъем АЧХ и виброизоляция уменьшается. Происходит увеличение динамической жесткости;

- при температуре Т=60°С на участке от 8 до 75 Гц АЧХ наблюдается вырождение соседних минимумов, на которых ранее осуществлялась настройка на заданные частоты вибрации. В области верхних частот также наблюдается подъем АЧХ и уменьшение виброизоляции. Происходит увеличение динамической жесткости;

- при температуре Т=80°С происходит увеличение динамической жесткости в области верхних частот, до частоты 225 Гц. Также наблюдается полное вырождение минимумов АЧХ MP-демпфера. При этой температуре минимум АЧХ наблюдается только на основной частоте 8 Гц.

Третья глава. Глава посвящена вопросам возбуждения переменных магнитных полей в МРТ. В главе рассмотрены вопросы управления внешним электромагнитным полем при изменении динамических характеристик входного вибросигнала.

Магнитная цепь индукционного МРТ рассчитывается из условия получения требуемой напряженности магнитного поля на боковой поверхности ферромагнитного кольцевого зазора Нн = (1,3-^-1,5) ' Нм, где Нм - максимальное значение напряженности магнитного поля в магнитопроводе индукционного МРТ. Выбрав значение Нн, можно определить магнитный

поток возбуждения Фд, проходящий по цилиндрическому зазору. Зная Фви ZB -комплексное магнитное сопротивление участков цилиндрического зазора между соседними полюсами ВЭ МРТ, можно определить комплексное значение МДС FB, необходимое для создания на внешней боковой поверхности цилиндрического зазора требуемой напряженности магнитного поля FB = Фв7.в.

Из теории магнитной гидродинамики известно, что если проводящая жидкость движется в магнитном поле, то в ней индуцируются электрические токи, которые в свою очередь создают магнитные поля. На электропроводящую жидкость в электрическом и магнитном полях действует объемная сила. Эта, так называемая, пондемоторная сила может оказывать существенное влияние на динамику электропроводящей жидкости и должна быть учтена в

уравнении движения.

В магнитогидродинамике движение электропроводящей жидкости в цилиндрическом зазоре описывается обобщенным уравнением движения Навье - Стокса в виде:

0V

р— = -gradp + J х В + f.

at

(8)

где, р - плотность вещества; р - давление электропроводящей жидкости;

~ ПДу + (С + ч/3)§гаёdiv V- сила вязкости на единицу объема, причем г| и £ - первый и второй коэффициенты вязкости,

В уравнении (8) второе слагаемое правой части выражает дополнительную силу, которая определяется магнитным полем. В простом случае, когда магнитное поле имеет одно направление, второй этот в правой части можно представить в виде:

3 х в = ®м = -ёгас! рм (9)

где, и'м = В2/(2/у) = НВ/2 - объемная плотность магнитной энергии, которая может рассматриваться как магнитное давление рм = IVм .

Магнитное давление рм в магнитогидродинамике представляется в виде:

1

Рм =

-— Н2 8тг

(10)

Знак минус в правой части выражения констатирует, что магнитное давление направлено во вне выделенного единичного объема. Для статических условий следует:

Р + Рм=0 И р = -рм. (11)

Это означает, что в условиях статического равновесия изменение механического давления МЖ рг компенсируется противоположным изменением магнитного давления рм.

Далее проведен расчет магнитной индукции В, напряженности Н, магнитного давления Рм и отношения магнитного и гидравлического давлений (} (рис.6). Расчет показал, что именно такое магнитное давление и создает магнитную силу, которая препятствует механическому давлению МЖ в цилиндрическом зазоре при действии магнитного поля ВЭ. Следовательно, можно сделать вывод о запирании цилиндрического зазора с МЖ, в котором при действии магнитного поля магнитная вязкость МЖ может возрастать в сотни раз от своего номинального значения.

1,2-10

1-10

S ■ 10

6 10

4-10

o=£t Рг 1

Н, Ш

1-105 1,1-10S 1.2-М5 1,3-10* 1,4-10* 1.5-105 1,6-Ю5 Рис. 6. Рост отношения магнитного и гидравлического давлений в зависимости от напряженности внешнего магнитного поля

При выбранных управляющих параметрах перестройки МРТ - частоте/в и напряжении на катушке С/к, отношение управляющих параметров перестройки должно быть величиной постоянной и определяться выражением

Uk

/в

В

■■ 2яЛГфп

: const.

(12)

Это факт, позволяет создавать постоянный магнитный поток удержания в полюсе перестройки ВЭ и перестраивать МРТ по частоте /в. Управляющие напряжения возбуждения / размагничивания сердечников ВЭ и МЖ формируются в блоке возбуждения MP-демпфера и подаются через схемы источников намагничивающего тока на ВЭ и при постоянных магнитных потоках должны возрастать по линейному закону в зависимости от значений частоты перестройки.

Установлено, что гистерезис в сердечниках МРТ и время релаксации МЖ оказывают отрицательное действие на работу системы - возбуждение цилиндрического зазора в МРТ происходит не синхронно с фазой вибросигнала. Это влечёт к задержке между функциями магнитного поля Н и В, а также самим вибросигналом (рис. 7, б).

K(f.\V>)

\ Я - i.V. t' v.f.i.'

а . с я*.«

fc шалопыи cftmv; - J<>'/!■ С,

В *

а) б)"

Рис. 7. а) - Гистерезисные зависимости течения МЖ в цилиндрическом зазоре; б) - Зависимости экстремумов функций W(s) при температуре МЖ 20°С и фазовых сдвигах, обусловленных гистерезисом сердечников ВЭ.

Эти фазовые сдвиги необходимо учитывать и устранять при настройке МРТ на заданные частоты, сформированным размагничивающим импульсным переменным магнитным полем.

Так, при размагничивающем импульсном переменном магнитном поле с частотой fP = 200 Гц и при частоте вибросигнала fB = 20 Гц, домены в сердечниках ВЭ не будут успевать выстраиваться из-за быстрой смены полярности переменного магнитного поля и будут находиться в хаотичном порядке, тем самым ликвидируется остаточная магнитная индукция, обусловленная гистерезисом сердечников ВЭ МРТ. Импульсное переменное магнитное поле препятствует открытию цилиндрического зазора. Этому будет препятствовать созданное магнитным полем, с частотой fP = 200 Гц магнитное давление, которое превышает гидравлическое давление.

Известно, что время релаксации МЖ обусловлено магнитной вязкостью, которая определена следующими условиями: конечной скоростью движения коллоидных частиц (характерное время релаксации 10"7 - 10"3 с); задержкой образования коллоидных частиц с обратной намагниченностью (около 10"8-10"7 с). В переменном размагничивающем импульсном магнитном поле возникает эффект уменьшения вязкости МЖ под его воздействием. Подбором частоты и амплитуды поля можно создать условия для вращения коллоидных частиц, и вязкость МЖ уменьшится

Ликвидировать фазовые сдвиги между функциями магнитного поля Н и В при возбуждении МРТ и добиться синхронного закрывания и открывания цилиндрического зазора переменным магнитным полем с частотой вибросигнала можно достичь путем возбуждения и предварительным размагничиванием сердечников МРТ и МЖ при помощи суммарного сигнала возбуждения и размагничивания, состоящего из отдельных электромагнитных импульсных сигналов в блоке возбуждения МРТ с частотами возбуждения/размагничивания ферромагнитных сердечников/Р1 и размагничивания - релаксации МЖ/Р2.

При размагничивании сердечников ВЭ и релаксации МЖ действующие в ВЭ токи

импульсные -1,„мп. Поэтому, создавая импульсное переменное магнитное поле с магнитной индукцией В до 2,0 Тл импульсные токи определены через мощность в импульсе размагничивания.

Установлено, что для данного расчета магнитной системы МРТ, для ферромагнитных сердечников ВЭ МРТ оптимальная длительность импульсов размагничивания должна быть тр„= Тс/7, т.е. до 1/7 периода вибросигнала, где, Тс - период сигнала.

Далее необходимо указать на то, что для достижения одновременного закрывания кольцевого зазора и размагничивания сердечников ВЭ, с последующим размагничиванием и релаксацией МЖ в МРТ, требуется правильно выбрать амплитуды импульсов напряжения размагничивания, частоты размагничивания /Рi сердечников ВЭ, частоты размагничивания-релаксации /Р2 МЖ. Кроме этого, необходимо правильно подобрать временные интервалы импульсов возбуждения тви и размагничивания-релаксации тр„ в периодической последовательности импульсов, следующих друг за другом.

Поэтому, из расчёта импульсных токов при размагничивании выбраны равные временные интервалы !„„ в длительности суммарного сигнала Тсс, для возбуждения и размагничивания сердечников ВЭ МРТ и последующего размагничивания-релаксации МЖ. Сформированный таким образом суммарный сигнал возбуждения и размагничивания, состоящий из отдельных электромагнитных импульсных сигналов, включая и сигнал размагничивания - релаксации МЖ полностью возбуждает и закрывает цилиндрический зазор МРТ, а также размагничивает сердечники ВЭ и ликвидирует релаксацию МЖ.

Глава четвертая. В главе рассматривается проведение экспериментальных исследований состояния магнитных коллоидов в продольном и поперечном магнитных полях. Экспериментальные исследования необходимы для моделирования состояния гасителя колебаний при его функционировании в реальных эксплуатационных условиях. Под такими эксплуатационными условиями следует понимать: внешнюю нагрузку, воздействие температурных градиентов на рабочую МЖ и элементы экспериментальной модели, и непосредственно воздействие внешнего переменного магнитного поля, а так же возможные явления вихреобразования движения магнитной жидкости в кольцевом зазоре и рабочих камерах гасителя колебаний.

В силу высокой метрологической и технологической сложности проведения экспериментальных работ задача получения экспериментальных данных сводится к разработке соответствующего алгоритма обработки информации с целью получения более достоверной информации о результатах эксперимента.

Для этого применена экспериментальная установка, основным измерительным средством которой является ультразвуковой фазовый измеритель микроперемещений.

Работа данного измерителя основана на измерении фазового сдвига между излученным и отраженным сигналами от границы раздела сред. Выделение информативной составляющей из отраженного акустического сигнала проводится фазовым детектированием. На рис. 8 приведена структурная схема системы для исследования движения рабочего штока-поршня в магнитореологической среде с использованием ультразвукового фазового виброметра в переменном магнитном поле.

Экспериментальная акустическая ультразвуковая установка, представленная на рис.8 состоит из диамагнитных деталей: втулки и штока-поршня, помещённых в соленоид. Диамагнитная втулка, заполненная МЖ, объемом 2 см3 вместе с соленоидом смонтирована в зажимное устройство в вертикальном положении.

При помощи ультразвукового фазового измерителя микроперемещений определяется величина перемещения рабочего штока-поршня с массой нагрузки 520 г. По осциллографу отсчитываются измеряемые показания микроперемещений штока-поршня, приведённые к делениям вертикальной развёртки.

Испытания в продольном поле

ЛЛ,

Испытания в поперечном поле

ЛЛг

Рис.8. Структурная схема экспериментальной установки:

На (рис. 8) показаны составные части экспериментальной установки, где: 1 - задающий генератор; 2 - усилитель мощности; 3 - излучающий пьезоэлектрический преобразователь; 4 -эталонная масса нагрузки, исследуемого объекта; 5 - приемный пьезоэлектрический преобразователь; 6 - согласующий усилитель; 7, 8 - формирователи меандра; 9 и 11 - блоки умножения; 10 - генератор тактовых импульсов; 12 - блок анализа; 13 - цифроаналоговый преобразователь; 14 - осциллограф; 15 - шток-поршень; 16 - соленоид с отводами или ВЭ; 17 - блок питания соленоида или ВЭ; 18 - консоль.

В главе приведены экспериментальные зависимости скорости релаксации МЖ в цилиндрическом зазоре с проводящим штоком-поршнем в продольном и поперечном магнитном поле (рис. 9, 10, 11).

О 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 В, Тл

Рис. 9. Скорость релаксации МЖ в продольном магнитном поле соленоида с диамагнитным

латунным штоком-поршнем.

С возрастанием магнитной индукции от 0,5 и до 1,5 Тл под действием нагрузки наблюдается незначительный рост скорости перемещения штока-поршня. Данный факт указывает на то, что с повышением величины магнитной индукции В соленоида, в результате

увеличения силы электрического тока происходит постепенное увеличение температуры катушки индуктивности до 40°С и выше, что приводит к постепенному уменьшению вязкости МЖ в цилиндрическом зазоре. Температура мало влияет на МЖ и её вязкость незначительно изменяется и оказывает сопротивление движению латунного штока-поршня. Подтверждением этому выводу являются полученные малые значения скорости перемещения латунного штока-поршня или скорости релаксации МЖ в цилиндрическом зазоре (рис. 9).

Эксперимент показал, что при возбуждении в продольном магнитном поле соленоида не наблюдается действия магнитореологичекого эффекта в слое МЖ из-за отсутствия пондемоторной силы Лоренца. Шток-поршень не замедляется, и положение его не фиксируется Увеличение скорости перемещения штока-поршня в цилиндрическом зазоре с МЖ и, увеличение её скорости релаксации и есть тому подтверждение.

V10J. м/с

6

4 3

1

0

1 1,2 1,4 1.6 1.8 2 В.Тл

Рис. 10. Скорость релаксации МЖ в продольном - А и поперечном - ■ магнитных полях соленоида и постоянного ВЭ с диамагнитным латунным штоком-поршнем.

С возрастанием магнитной индукции поперечного поля ВЭ под действием нагрузки наблюдается значительный рост скорости перемещения латунного штока-поршня в 150 раз по сравнению с продольным магнитным полем соленоида (рис. 10). Данный факт указывает на то, что с повышением величины магнитной индукции В ВЭ, происходит увеличение температуры катушки возбуждения до 40°С и выше, что приводит к уменьшению вязкости МЖ. Температура сильно влияет на МЖ, и её вязкость значительно изменяется и не оказывает сопротивление движению латунного штока-поршня. Подтверждением этому выводу являются полученные значения скорости перемещения латунного штока-поршня или скорости релаксации МЖ (рис. 10).

V10J,

м/с

24 -20 16 -12 ■ 8 -4 -0 -

1 1.2 1,4 1,6 1.8 2 2,2 В.Тл

Рис. 11. Скорость релаксации МЖ в поперечном магнитном поле для всех штоков-поршней. Материал штоков-поршней: - ферромагнетики (• - феррит и ♦ - сталь, поперечное поле); — диамагнетик (■ - латунь, поперечное и А- латунь, продольное поле).

Полученный результат на (рис.10) можно объяснить малой магнитной проницаемостью латуни цл ~ 1,0, а также разогревом МЖ до 60°С и выше. Магнитное давление в этом случае оказалось не способным зафиксировать латунный шток-поршень из-за нагрева постоянного ВЭ.

В этом случае, при действии поидемоторной силы Лоренца, возникающее магнитное давление магнитного поля постоянного ВЭ не может противостоять действию температуры на МЖ, и как результат это ведёт к отсутствию магнитореологического эффекта МЖ.

Для ферритового и стального штоков-поршней (рис.11) наблюдается уменьшение скорости их перемещения в поперечном магнитном поле постоянного ВЭ, до и после прохождения ими своих экстремальных значений.

В этих случаях поперечное магнитное поле постоянного ВЭ при движении штока-поршня создает пондемоторную силу Лоренца, вектор которой направлен по нормали к направлению движения штока-поршня. Величины пондемоторной силы Лоренца достаточно для его замедления, что наблюдается при прохождении штоком-поршнем своего наибольшего значения перемещения, после которого происходит уменьшения его скорости перемещения. Для ферритового штока-поршня уменьшение скорости перемещения составило 7,5 раз, после чего произошло удержание его магнитным полем.

Для стального штока-поршня уменьшение скорости перемещения составило 2,4 раза, после чего произошло увеличение скорости его перемещения, что обусловлено дальнейшим ростом температуры МЖ (рис. 11).

Такие результаты можно объяснить большой магнитной проницаемостью феррита щ = 400 и стали р* = 3000, а также действием магнитного давления. В этом случае, магнитное давление способно остановить движение штока-поршня и противостоять нагреву МЖ. Оказалось, что при повышении величины магнитной индукции В постоянного ВЭ от 1,5 и до 2,0 Тл для феррита и от 1,8 и до 2,0 Тл для стали происходит снижение скорости перемещения штока-поршня в цилиндрическом зазоре с МЖ.

Данный факт указывает на то, что происходит увеличение вязкости МЖ за счёт проявления магнитореологического эффекта, и как результат МЖ принимает квазитвёрдое состояние, которое и останавливает движение штока-поршня. Температура МЖ при этом может увеличиваться до 40°С и выше. Здесь, в цилиндрическом зазоре с МЖ, магнитное давление превышает гидравлическое давление штока-поршня, создаваемое нагрузкой до 106 раз.

Далее в главе приведен эксперимент по исследованию влияния явлений вихреобразования на демпфирующие характеристики МР-демпфера (рис. 12, 13, 14, 15).

Физика возникновения явлений вихреобразования потоков МЖ в МР-депферах обусловлена наличием неоднородностей в ламинарном потоке цилиндрического зазора, внешними вибрационными полями, температурными градиентами.

Экспериментально установлено, что создание "вихревых шнуров" способствует повышению их демпфирующих свойств, так как все слои (частицы) МЖ входят в режим вращательного движения, при условии тангенциальных вводов потоков в рабочие камеры.

Для проведения экспериментальных исследований турбулизации МЖ и ее влияния на характеристики демпфирующих устройств в рабочий объем вводилось от 5 до 10 мл воздуха при атмосферном давлении. При действии внешнего вибросигнала рабочая жидкость насыщалась дополнительно растворенным воздухом при повышении давления. При понижении внутреннего давления ниже атмосферного, возникали явления кавитации, и как следствие возрастание турбулизации. Результаты проведенного эксперимента приведены на графиках (рис. 12, 13, 14, 15).

На рис. 12 приведен график затухания вибросигнала при работе вибростенда на частоте 20 Гц при различных объемах воздуха растворенного в рабочей жидкости. Из данного графика наглядно видно, что гашение вибросигнала наиболее существенно происходит с объемом воздушной камеры в гидроопоре 5 мл и составляет 10 дБ, по сравнению с демпфером без растворенного воздуха. При отсутствии растворенных газов в рабочей жидкости на низкочастотных гармониках от 0,5 до 3 Гц происходит усиление колебаний.

Частота {, Гц

-----без воздуха -5 мл воздуха--10 мл воздуха

Рис. 12. График затухания вибросигнала на рабочей частоте стенда 20 Гц.

а.яб

1

1 /и

—-——

0.5

10 15

20

55

25 30 35 40 Частота 1, Гц

-----без воздуха -5 МП воздуха--10 мл аоздуха

Рис. 13. График затухания вибросигнала на рабочей частоте стенда 25 Гц.

На рис. 13 приведены характеристики демпфера при работе вибростенда на частоте 25

Гц. Из графика затухания видно, что на гармонических составляющих спектра от 0,5 до 45 Гц

эффект составляет около 5 дБ.

А,дБ

40

Л

0.5

-----без воздуха

30 35 40 45 50 51 Частота Г Гц —5 мл воздуха--10 мл воздуха

Рис. 14. График затухания вибросигнала на рабочей частоте стенда 30 Гц. Д. дБ

30 -

ИГ^л^-А^-4—N_й.Ь к./ — * -----т.». ^

Г 1 1 1 1 1 - -1-1-1-1-1-1-1- И11 Ч

15

20

40

45

50

25 30 35 Частота Г Гц

-----без воздуха -5 мл воздуха--10 мл воздуха

Рис. 15. График затухания вибросигнала на рабочей частоте стенда 35 Гц На графиках приведенных на рис. 14 и рис. 15 эффект составляет 2-7 дБ на различных гармониках.

Поскольку входной вибросигнал стенда не был чисто гармоническим, в его спектре присутствовали гармонические составляющие от 0,5 до 100 Гц. Этот диапазон частот подвергался спектральной обработке.

Экспериментально выяснено, что эффективное гашение вибраций при наличии газовых полостей общим объемом 5 мл происходит во всем диапазоне изменения гармоник. Также установлено, что нелинейность при наличии газовых полостей в рабочей жидкости возрастает. Однако при этом усиливаются турбулентные потоки рабочей жидкости, что приводит к увеличению диссипации энергии внешнего вибросигнала. Здесь кинематический коэффициент вязкости, оказывает существенное влияние на турбулизацию потока рабочей жидкости и, следовательно, на диссипативные характеристики системы. Коэффициент зависит многих факторов: градиентов температур в рабочей жидкости, ее плотности, насыщенности газами и т.д. Поэтому следует ожидать, что диссипативные характеристики при наличии в рабочей жидкости растворенных газов будут изменяться.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ДИССЕРТАЦИИ

• Получены экспериментальные данные измерения скорости и времени релаксации МЖ, для ^рел - от 3,5-10" до 10-10"* м/с и для tpcn - от 2,5 мин. до 7 мин. в зависимости от постоянной магнитной индукции от В=0,6 Тл до В=1,2 Тл, подтверждающие возникновение аномальной магнитной вязкости в кольцевом зазоре;

• Разработан метод расчёта динамических характеристик MP-демпферов при их настройке на заданные частоты на основе теории работы режекторного фильтра;

• При расчете применена теория четырёхполюсников;

• Предложен метод перестройки MP-демпферов путём управления потоком магнитной жидкости внешним магнитным полем;

• Предложены физические основы действия МРТ MP-демпферов на базе кольцевого МРТ с элементами адаптивной настройки и электромеханического преобразования. При проектировании МРТ осуществлено построение его магнитной системы для полей ВЭ с магнитной индукцией в цилиндрическом зазоре Bs = 2 Тл;

• Предложено техническое решение - создание режима намагничивания/размагничивания сердечников ВЭ МРТ, при изменяющемся синфазно управляющем магнитном поле с изменением частоты вибросигнала;

• Разработана экспериментальная установка по измерению скорости релаксации МЖ;

• Установлено оптимальное содержание растворенных газов в рабочей камере МР-демпфера влияющее на его демпфирующие характеристики. Выяснено, что эффективное гашение вибраций при наличии газовых полостей общим объемом 5 мл происходит во всем диапазоне изменения гармоник.

ПУБЛИКАЦИИ

Основные результаты диссертации были представлены на российских и международных конференциях, в публикациях и журналах.

Статьи, входящие в перечень изданий, утвержденных ВАК

1. Гордеев Б.А., Куклина И.Г., Осмехин А.Н. Измерения параметров вибрации конструкций акустическими методами.// Приволжский научный журнал. 2009 г. №2(10). С.13-

2. Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Осмехин А.Н., Горсков В.П. Факторы, влияющие на разгерметизацию гидроопор при длительной их эксплуатации.// Вестник машиностроения 2011 г. №7. С.29-32.

3. Осмехин А.Н., Горсков В.П., Охулков С.Н. Турбулентность и кавитация в рабочей среде гидроопор.// Вестник нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского 2011 г №4(3) С.1027-1030.

4. Гордеев Б.А., Горсков В.П., Осмехин А Н., Охулков С.Н. Влияние газовых включений на характеристики гидравлических виброопор.// Проблемы машиностроения и надежности машин. 2012 г. №2. С. 98-102.

5. Гордеев Б.А., Бугайский В.В., Осмехин А.Н., Охулков С.Н., Гореков В.П. Влияние температуры рабочей жидкости на динамические характеристики гидроопор. // Вестник машиностроения. 2012 г. №12. С.22-26.

6. Гордеев Б.А., Леонтьева A.B., Осмехин А.Н., Охулков С.Н., Бугайский В.В. Экспериментальные исследования сопутствующих эффектов при синхронизации двух двигателей на упругом основании. // Вестник машиностроения. 2013 г. №6. С.39-42.

Монография

7. Гордеев Б.А., Осмехин А.Н. Нестандартные способы измерения и снижения вибрации. Монография. LAMBERT Academic Publishing GmbH & Co. KG. Saarbrücken, Germany. 2012 г. 105 С.

Статьи в журналах и сборниках, тезисы докладов научных конференций

8. Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Осмехин А Н. Влияние доменной структуры на работу магнитореологических трансформаторов.// Первая Всероссийская конференция "Проблемы механики и акустики сред с микро и нано-структурой. Н. Новгород, НГТУ им. P.E. Алексеева, 2009 г. С. 21-22.

9. Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Осмехин А.Н. Влияние наноструктур в магнитореологических средах на быстродействие гидроопор.// Первая Всероссийская конференция "Проблемы механики и акустики сред с микро и нано-структурой. Н. Новгород, НГТУ им. P.E. Алексеева, 2009 г. С. 22-23.

10. Гордеев Б.А., Голубева К.В., Гореков Г.В., Осмехин А.Н. Самосинхронизация источников вибрации, как причина возникновения низкочастотных биений.// Труды НГТУ им. P.E. Алексеева. №3(82). 2010 г. С.100-105.

11. Гордеев Б. А., Осмехин А.Н., Гореков В.П. Гистерезисные эффекты в магнитореологических трансформаторах гидроопор с ЭРЖ и МРЖ заполнителями.// 9-е Всероссийское совещание-семинар "Инженерно-физические проблемы новой техники". Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2010 г. С. 118-119.

12. Гордеев Б.А., Маслов Г.В., Осмехин А.Н. Применение анаэробных герметиков для снижения виброактивности металлорежущих станков.// XXII Международная Инновационно-ориентированная конференция молодых учёных и студентов МИКМУС-2010. Будущее машиностроения России. Сборник трудов. Москва, Институт машиноведения им. А.А.Бла-гонравова РАН, 2010 г. С. 90-97.

13. Гордеев Б.А., Осмехин А.Н., Переходные процессы в магнитореологических заполнителях гидроопор при ударных нагрузках.// Материалы Международной научно-технической конференции Ассоциации автомобильных инженеров (ААИ) "Автомобиле- и тракторостроение в России: приоритеты развития и подготовка кадров" посвященной 145-летию МГТУ "МАМИ". Книга 8, Москва, МГТУ «МАМИ», 2010 г. С.65-69.

14. Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Осмехин А.Н., Гореков В.П. Оптимальное управление магнитореологическими трансформаторами гидроопор в системах виброзащиты.// Прикладная механика и технология машиностроения. №2(19). 2011 г.С.31-42.

15. Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Осмехин АН., Бугайский В.В. Экспериментальное исследование реологических свойств магнитных жидкостей в зависимости от величины внешнего магнитного поля.// Прикладная механика и технология машиностроения. №2(19). 2011 г.С.43-51.

16. Гордеев Б.А., Охулков С.Н., Осмехин А.Н., Гореков В.П. Физические основы и конструкция индукционного магнитореологического трансформатора гидроопор.// Прикладная механика и технология машиностроения. №2 (19). 2011 г.С.52-68.

17. Гореков В.П., Гордеев Б.А., Осмехин А.Н., С.Н. Охулков. Технология создания адаптивных систем управления при виброиспытаниях.// Вестник научно-технического развития. №12(52). 2011.

18. Гордеев Б.А., Гореков В.П., Осмехин А.Н., Охулков С.Н. Предпосылки возникновения микрогидроударов в рабочей среде гидравлических опор.// XXIII Международная

Инновационная конференция молодых ученых и студентов МИКМУС-2011. Сборник трудов. Москва, Институт машиноведения им. А.А.Благоиравова РАН, 2011 г. С. 209.

19. Гордеев Б.А., Осмехин А.Н., Охулков С.Н. Зависимость динамических характеристик гидравлических демпферов от температуры рабочей жидкости.// X Всероссийское совещание-семинар "Инженерно-физические проблемы новой техники". Москва, МГТУ им Н Э. Баумана, 2012 г. С.174-176.

20. Осмехин АН. Концепция теплопереноса в индукционном магнитореологическом демпфере в неоднородном магнитном поле.// VII Международная научно-практическая конференция STAR Russia 2012: "Компьютерные технологии: решения прикладных задач тепломассопереноса и прочности". Сборник материалов. Н.Новгород, ННГУ им. Н И. Лобачевского, 2012 г. С.40-42.

21. Гордеев Б.А., Осмехин А.Н., Охулков С.Н., Бугайский В.В. Влияние температуры на динамические характеристики магнитореологических демпферов.// IX Всероссийская научная конференция "Нелинейные колебания механических систем" им. Ю.И. Неймарка. ННГУ им. Н.И. Лобачевского, 2012 г.

22. Гордеев Б.А., Синев A.B., Гордеев А.Б., Охулков С.Н., Осмехин АН, Патент на изобретение «Гидравлическая виброопора». Заявка №2011119234/11 от 16.05.2Р11 г Опубликовано 27.12.2012 г. №2471098.

23. Гордеев Б.А., Горсков В.П., Осмехин А.Н., Куклина И.Г., Жданов В.А., Охулков С.Н. Патент на полезную модель «Адаптивная гидравлическая виброопора». Заявка №2012105735 от 17.02.2012 г. Опубликовано 10.05.2013 г. №127847.

Патенты

Подписано в печать 26.09.2013. Формат 60 х 84 '/16. Бумага офсетная.

Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ 680._

Нижегородский государственный технический университет им. P.E. Алексеева. Типография НГТУ. 603950, ГСП-41, г. Нижний Новгород, ул. Минина, 24.