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磁流变液是近几年发展起来的一种新型智能材料,在外加磁场作用下可在毫秒时间内由牛顿流体转变为黏度、屈服应力较高的智能流体,且这种变化可控、连续、可逆。因此,它有着广阔的应用前景。
本文将磁流变技术应用在加速度传感器中,对磁流变液的产生机理及其应用进行了理论分析,利用有限元分析软件建立加速度传感器的悬臂梁结构模型,分析了悬臂梁结构设计对加速度传感器的影响,对其工作原理进行了分析。推导了磁流变加速度传感器的计算公式,通过分析得出可以通过外加控制电流来控制磁场的大小,进而根据理论公式的得出加速度值的大小。对传感器系统进行了电学特性及动力学特性分析,利用MATLAB/Simulink 软件对加速度传感器的整个控制系统进行了建模与仿真分析,得到比较理想的控制结果。最后,分析了磁流变传感器磁路设计的基本原理,讨论了磁力线在阻尼间隙的方向、导磁材料的选择、以及阻尼间隙尺寸的设计。设计了用来产生控制和激活磁流变液所需的磁场的磁路,并对磁路的磁场进行了建模及有限元仿真分析,论证了磁流变技术用于加速度传感器是可行的。