黄仕彪

(浙江工商职业技术学院，浙江宁波315012)

0 引言

磁流变液(Magneto-rheological Fluid，MRF)主要由微米级的铁磁性颗粒、载液及稳定剂组成不透明的悬浮液体混合物。磁流变液是一种新型可控的智能材料，具有磁流变效应，即：磁流变液在无磁场时表现为流动性良好的牛顿流体，施加磁场可在毫秒级时间内转变成低流动性的半固体状态，黏度可增加几个数量级，表现出具有可控的剪切屈服强度，当磁场撤消磁流变液又能在极短时间内恢复为牛顿流体状态。磁流变液具有极其优良可逆的流变性能，自20世纪40年代由Rabinow J提出以来，人们进行了广泛深入的应用研究，目前广泛应用于车辆、建筑、桥梁等行业的减震器、阻尼器、传动装置、制动器、离合器等设备中[1-5]。

然而磁流变液在工作中受各种工况作用下会发热，温度的升高使磁流变液的材料性能发生变化，导致磁流变液的黏性、剪切屈服特性、阻尼特性等方面产生变化，使其应用的元器件的性能衰减甚至失效，降低元器件的使用寿命，大量学者对温升理论模型进行研究，1993年白俄罗斯学者Demchuk等研究了液体的热物理特性随磁场的变化。1994年Weiss等对电流变液和磁流变液材料的温度特性进行研究。Makris等利用一维能量平衡法对黏滞流体阻尼力在不同激励下的流体温度进行理论求解并通过试验验证模型的可靠性[6-7]。研究磁流变液发热机理及其影响因素具有重要意义。

1 温度对磁流变液及其装置性能的影响

磁流变液的黏度随温度变化的关系如图1所示，由图1可知，当温度从0到100摄氏度增大时，黏度缓慢逐渐变小，但温度超过110摄氏度时，黏度逐渐增大。……