实验台的机械构造设计优化

为了观察磁流变液在磁场中的上升现象，测试磁流变液的上升高度，一薄层磁流变液水平放在垂直匀强磁场中，当外界的磁场强度超过某一定值时，磁流变液的表面出现波峰和波谷现象，这些磁流变液波峰的形状变化主要由式（5.15）中的各项参数决定。测试实验台如第2 章中的描述，并加以了改进，改进后的测试装置示意图如图5.5 所示，由于磁流变液在上升过程中是一个动态的过程，间隙内部的磁场会发生变化，考虑到实际的工程应用以及测试方便，用于测试磁感应强度的特斯拉计探针位于靠近磁流变液的水平表面上方的某一固定位置，摄像机的镜头平面与磁感应强度方向平行，和刻度尺一起用于测定磁流变液表面上升的情况。

图5.5　实验测试装置示意图

实验装置的其他性能可以参考第2 章2.4 节的部分内容。(www.xing528.com)

图5.6　实验测试图

由于磁流变液内部的气泡会影响对磁流变液的上升和内部的磁场分布，因此，在实验之前，先将磁流变液在真空泵中进行真空处理，然后倒入带内孔的塑料挡圈中，其中挡圈厚度为2.5 mm，内孔直径为13 mm，如图5.6 所示，直到磁流变液填满塑料挡圈的内孔，然后将孔抹平，使得磁流变液的表面与塑料挡圈的表面处于同一水平面上，调节刻度尺，使刻度尺的放置垂直于水平方向，将其起点刻度对准磁流变液和塑料挡圈的表面。通过外部电源向线圈中通电，当线圈中的电流为零时，这时磁流变液的表面没有变化，随着线圈中电流的增加，这时磁流变液内部的磁感应强度增加，在超过某一临界值时，挡圈内的磁流变液出现了波峰，记下此时峰值的高度与特斯拉计的示数，即为磁流变液的上升高度与外界磁感应强度之间的关系，在某一磁场强度下，测试结果如图5.6 所示。