Manyeto-reolojik malzemelere ait matematiksel bir model ve manyeto-reolojik cihazlar
A mathematical model for magnetorheological materials and magnetorheological devices
Yazar: KORAY ÖZSOY
Danışman: YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA REŞİT USAL
Süleyman Demirel Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Makine Mühendisliği Bölümü / Makine Eğitimi Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2008
Konu: Makine Mühendisliği = Mechanical Engineering
Dizin: Bünye denklemleri = Constitutive equations ; Manyetizasyon = Magnetization ; Manyetizma = Magnetism

Özet:
Manyetoreolojik (MR) malzemeler bir dış manyetik alanın etkisinde kaldıkları zaman kendisine ait mekanik, elastik ve/veya viskoelastik özellikleri değiştirebilme yeteneğine sahip akıllı malzemelerin bir alt sınıfını oluşturur. MR malzemeler tipik olarak manyetik olmayan bir matris içerisinde asılı vaziyette duran mikron mertebesinde manyetik partiküllerden oluşmuştur. Bu kompozitlerde parçacıklar arası manyetik etkileşimler her bir parçacığın uzaysal yerleşimine ve bu malzemelerdeki mıknatıslanma ve deformasyon alanlarının kaplingine bağlıdır. Bu çalışmada manyetoreolojik akışkanlar ve manyetoreolojik elastomerler ele alınmış ve incelenmiştir. MR akışkanlar ve MR elastomerler arasındaki farklar ve benzerlikler tespit edilmiştir.MR akışkanın davranışı sürekli ortamlar mekaniği çerçevesinde sistematik olarak incelenmiştir. Elektromanyetik alanda yer alan bir sürekli ortam için gerekli denge denklemleri yazılmıştır. Ayrıca enerji denklemi ve entropi eşitsizliği birleştirilerek genelleştirilmiş enerji denklemi elde edilmiştir. Uygun bir Legendre transformasyonu yardımıyla enerji denklemi entropi eşitsizliğinde yerine yazılarak genelleştirilmiş entropi eşitsizliği elde edilmiştir. Bu aşamadan sonra gerekli bünye aksiyomları kullanarak gerilme ve mıknatıslanma bünye denklemleri elde edilmiştir. Sonlu elemanlar metodu (SEM) kullanarak 2-boyutlu asimetrik bir MR damper ele alınmış ve incelenmiştir. Bu tezin amaçlarından birisi de 2-boyutlu MR damperi göstermek ve MR akışkan boşluğu boyunca manyetik akı yoğunluğunu elde etmektir.ANAHTAR KELİMELER: MR akışkanlar, MR elastomerler, MR damper, Bünye denklemleri, Manyetik akı yoğunluğu

Abstract:
Magnetoreheological (MR) fluids comprise a class of smart materials whose mechanical, elastic or viscoelastic properties can be controlled capability by the application of an external magnetic field. MR materials typically consist of micron-sized magnetic particles suspensed in a non-magnetic matrix. The magnetic interactions between particles in these composites depend on the magnetization orientation of each particle and on their spatial relationshp, coupling the magnetic and deformation fields in these materials. In this study, MR fluids and MR elastomers are presented and analyzed. The main difference and analogous between MR fluids and MR elastomer are studied.In the frame of continuum mechanics, behaviours of MR fluids are systematically investigated. Under the influence of electromagnetic field balance equations are defined for a continuum medium. Moreover, generalized energy equation is obtained by combined with energy equation and entropy inequality. Global entropy inequality is obtained substituting instead in entropy inequality by the use of a Legendre transformation. After this stage, stress and magnetization constitutive equaitions are obtained by the use of constitutive axioms. A Finite Element model was built to analyze and examine a 2-D axisymetric MR damper. A purpose of this thesis is to show a 2-D MR damper and generate the magnetic flux density along MR Fluid gap.KEY WORDS: MR fluids, MR elastomers, MR Damper, Constitutive equations, Magnetic flux density