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申请/专利权人：武汉理工大学

摘要：本发明公开了一种宽磁场下磁流变弹性体的蠕变、松弛特性的测试装置及测试方法。该装置包括加磁装置，所述加磁装置包括放置在支撑装置上的铁芯，所述铁芯芯内设有磁流变弹性体以及闭合电磁线圈；所述磁流变弹性体正上方设有为磁流变弹性体施加、传递恒力及能够采集恒力信号的力加载装置，所述力加载装置正上端紧贴有为磁流变弹性体施加及传递恒位移的位移加载装置，所述力加载装置和位移加载装置均架设在支撑装置上；或者所述支撑装置上还包括用于采集磁流变弹性体变形信号的位移传感器。该测试装置能够实现对磁流变弹性体在宽磁场变化范围内进行压缩蠕变和应力松弛的测试，测试方法能够使压缩蠕变和应力松弛特性的测试更加精准。

主权项：1.一种宽磁场下磁流变弹性体的蠕变、松弛特性的测试装置，包括加磁装置1，其特征在于：所述加磁装置1包括放置在支撑装置2上的铁芯1-1，所述铁芯1-1芯内设有磁流变弹性体1-4以及能够为磁流变弹性体1-4提供宽磁场的闭合电磁线圈1-3；所述磁流变弹性体1-4正上方设有为磁流变弹性体1-4施加、传递恒力及能够采集恒力信号的力加载装置4，所述力加载装置4正上端紧贴有为磁流变弹性体1-4施加及传递恒位移的位移加载装置5，所述力加载装置4和位移加载装置5均架设在支撑装置2上；或者所述支撑装置2上还包括用于采集磁流变弹性体1-4变形信号的位移传感器3；所述铁芯1-1包括上铁芯1-11和与上铁芯1-11匹配的下铁芯1-12，所述上铁芯1-11和下铁芯1-12芯内共同设有环状闭合凹槽1-2，所述环状闭合凹槽1-2中设有所述电磁线圈1-3，所述电磁线圈1-3连接有电源6；所述下铁芯1-12上表面且位于电磁线圈1-3内部设有水平布置、且贯穿环形闭合凹槽1-2的载物凹槽1-5，所述载物凹槽1-5中央放置所述磁流变弹性体1-4；所述铁芯1-1呈圆柱状，其中上铁芯1-21沿轴线分为左、右对称两部分，且上铁芯1-21下端距离磁流变弹性体1-4高度h为5～10mm；所述力加载装置4包括位于载物凹槽1-5内、且与磁流变弹性体1-4上方正中央对准布置的加载盘4-4，所述加载盘4-4上端连接有用于传递恒力、且穿透上铁芯1-11的变径加载杆4-3，所述变径加载杆4-3与支撑装置2连接，且其上端连接有用于采集恒力信号的力传感器4-2，所述力传感器4-2上端连接有用于施加恒力的加载平台4-1，所述力传感器4-2还连接有电脑7；所述变径加载杆4-3对应穿透上铁芯1-11部分的直径小于对应与支撑装置2连接部分的直径，所述变径加载杆4-3与加载盘4-4、力传感器4-2之间均通过螺纹连接，所述力传感器4-2与加载平台4-1之间通过螺纹连接；所述位移加载装置5包括与加载平台4-1正上端紧贴、且用于传递恒位移的辅助杆5-3，所述辅助杆5-3上端连接有数显微分头主轴5-2，所述数显微分头主轴5-2上端连接有与其一体的、用于施加恒位移的数显微分头5-1，所述数显微分头5-1与支撑装置2连接，所述数显微分头5-1、数显微分头主轴5-2及辅助杆5-3三者主轴位于同一轴线；所述支撑装置2包括相互平行、且悬空布置的下层板2-6、中层板2-2和上层板2-4，所述下层板2-6、中层板2-2和上层板2-4之间设有贯穿的支柱2-1；所述下层板2-6上表面放置所述铁芯1-1，所述中层板2-2内部固定有带滚珠轴承2-5，并通过轴承2-5滚珠连接变径加载杆4-3，从而使变径加载杆4-3能够在轴承2-5内上下移动或左右转动，所述上层板2-4上表面与数显微分头5-1通过螺母固定，或者所述上层板2-4上表面与位移传感器3通过螺母固定，所述位移传感器3还连接有电脑7；一种宽磁场下磁流变弹性体的蠕变、松弛特性的测试方法，包括如下步骤：方法1测试压缩蠕变，步骤1，将磁流变弹性体1-4放入载物凹槽1-5，位移传感器3安装在上层板2-4上表面，力传感器4-2和位移传感器3均连接电脑7；步骤2，将已知质量砝码放置在加载平台4-1上，则恒力依次通过加载平台4-1、力传感器4-2、变径加载杆4-3、加载盘4-4传递至磁流变弹性体1-4，磁流变弹性体1-4在恒力作用下产生压缩蠕变，加载平台4-1产生竖直向下位移，位移传感器3采集到磁流变弹性体1-4在零磁场下的位移信号，并传递至电脑7得到位移-时间曲线；步骤3，最后将电磁线圈1-3连接电源6，磁流变弹性体1-4在磁场作用下发生变形，位移传感器3采集到磁流变弹性体1-4在宽磁场及恒力共同作用下的位移信号，并传递至电脑7得到位移-时间曲线；方法2测试应力松弛，步骤1，将磁流变弹性体1-4放入载物凹槽1-5，数显微分头5-1安装在上层板2-4上表面，数显微分头主轴5-2连接数显微分头5-1，辅助杆5-3连接数显微分头主轴5-2并紧贴加载平台4-1正上端，力传感器4-2连接电脑7；步骤2，转动数显微分头5-1，数显微分头主轴5-2产生竖直向下位移，恒位移通过依次辅助杆5-3、加载平台4-1、力传感器4-2、变径加载杆4-3、加载盘4-4传递至磁流变弹性体1-4，磁流变弹性体1-4在恒位移作用下产生压缩变形，但是随着时间的推移磁流变弹性体1-4会产生应力松弛，力传感器4-2采集到磁流变弹性体1-4在零磁场下的应力松弛信号，并传递至电脑7得到应力-时间曲线；步骤3，最后将电磁线圈1-3连接电源6，磁流变弹性体1-4在磁场作用下发生应力的变化，力传感器4-2采集到磁流变弹性体1-4在宽磁场及恒位移共同作用下的应力松弛信号，并传递至电脑7得到应力-时间曲线。

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