Study on Micro Flow Behavior and Applications to Micro Systems of Electrorheological Fluids
电流变流体微流动行为及其在微系统中的应用研究
基本信息
- 批准号:11450097
- 负责人:
- 金额:$ 8.83万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 财政年份:1999
- 资助国家:日本
- 起止时间:1999 至 2001
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
ER fluids are one of an exciting family of functional fluids, which show dramatic and reversible rheplogical changes in several milliseconds when the electric field is applied. Therefore, for example, in the ER fluid hydraulic circuit systems, it is possible to control the pressure and flow rate using an ER valve consisting of only electrodes with no moving parts. In this research, featuring the possibility of miniaturization of ER mechanical elements such as clutch, brake, damper and valve due to their construction using only electrodes, the following investigations have been done in order to develop micro systems utilizing electrorheological fluids as working oils.(1) The flow fields frequently used in the ER micro systems are classified into three flow modes such as a pressure flow, a shear flow and a squeeze flow. For three kinds of ER fluids, the micro flow characteristic in these three flow modes with an about 0.1-0.3mm micro gap was clarified by flow visualization observation in … More close relation to each ER characteristic, and the ER fluid suitable for the ER micro system and the optimal design concept for applications were shown.(2) As some examples of micro systems, the 3-ports micro ER valve and the micro-actuator consisting of two ER valves and a diaphragm drive part were fabricated by the photolithography method. The flow rate control characteristics for the 3-ports micro ER valve and the diaphragm response characteristics for the micro-actuator in open loop control and PID position feedback control were evaluated.(3) A piezoelectric micro pump for ER fluids actuated by a piece of PVDF piezdelectric-film diaphragm for supplying ER fluid to the above micro-actuator was developed. A normalized method for evaluating the behaviors of a circular unimorph piezoelectric diaphragm was deduced and the diaphragm deformation for the input voltage and the pumping flow rate were analyzed, and the piezoelectric diaphragm pump of 10mm diameter was actually constructed, and the pumping performance was evaluated. Less
ER流体是令人兴奋的功能流体家族之一,在应用电场时几毫秒内显示出急剧和可逆的流体变化。因此,例如,在ER流体水解电路系统中,可以使用仅由没有运动部件的电子组成的ER阀来控制压力和流速。在这项研究中,由于仅使用电极的构造而导致离合器,制动器,阻尼器和阀等ER机械元件进行微型化的可能性,因此已经进行了以下研究,以开发用于使用电油为工作油的微型系统的微型系统。(1)经常在ER Micro Systems中经常使用的流动场,例如流向三个流动的流动模式,例如流向流量。对于三种ER流体,在这三种流量模式中具有约0.1-0.3mm微间隙的微流特性通过流量可视化观察来阐明…与每个ER的特征更紧密的关系,适用于ER微型系统,以及适用于ER MICRO系统的ER流体,以及用于应用的最佳设计概念。通过光刻法制造了隔膜驱动器部分。评估了3端口微阀的流量控制特性以及在开环控制和PID位置反馈控制中的微型激子的隔膜响应特性。(3)一种由PVDF Piezdelect-Piezdelect-Film diaphragragtor供应ER液体的PVDF PieZdf Piezoprods激活的ER流体的电流的微泵,以供应ER-ER-ER液体液体液体液体液体液体液体液体液体。推导了一种评估圆形单晶压电隔膜的行为的归一化方法,并分析了输入电压的隔膜变形和泵浦流速,并评估了泵送直径为10mm的压电性隔膜泵浦泵浦泵浦的表现。较少的
项目成果
期刊论文数量(103)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
M.Nakano: "Dynamic viscoelasticity in oscillatory slit flow of an ER suspension containing sulfonated polymer particles"International Journal of Modern Physics B. Vol.13. 1870-1877 (1999)
M.Nakano:“含有磺化聚合物颗粒的 ER 悬浮液振荡狭缝流中的动态粘弹性”国际现代物理学杂志 B. 第 13 卷。
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- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
R. Aizawa: "Hysteresis phenomenon in flow-curves of ER fluids containing sulfonated polymer particles"Int. J. of Modern Physics B. 15-6&7. 1070-1077 (2001)
R. Aizawa:“含有磺化聚合物颗粒的电流变流体的流动曲线中的滞后现象”Int。
- DOI:
- 发表时间:
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- 影响因子:0
- 作者:
- 通讯作者:
K.Matsushita: "Characterization of Pure Water Treated GaAs Surfaces by Measuring Contact Angles of Water Droplets"Journal of Electrochemical Society. Vol.148. G401-G405 (2001)
K.Matsushita:“通过测量水滴接触角来表征纯水处理的砷化镓表面”电化学学会杂志。
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- 影响因子:0
- 作者:
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M.Nakano: "Dynamic viscoelasticity in oscillatory slit flow of an ER suspension containing sulfonated polymer particles"International Journal of Modern Physics B. Vol.3,No.14,15&16. 1870-1877 (1999)
M.Nakano:“含有磺化聚合物颗粒的 ER 悬浮液振荡狭缝流中的动态粘弹性”国际现代物理学杂志 B. 第 3 卷,第 14,15 期
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H. Nishiyama: "Numerical simulation of MR fluids damping characteristics using modified Bingham model"Int. J. of Modern Physics B. (in press). (2002)
H. Nishiyama:“使用修正宾厄姆模型对 MR 流体阻尼特性进行数值模拟”Int。
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