Fluidos Magnetorreologicos
Páginas: 8 (1798 palabras)
Publicado: 21 de noviembre de 2012
FLUIDOS MAGNETOREOLÓGICOS (FMR)
INTRODUCCIÓN
La frase magnetoreológico se compone de dos palabras La reología es la ciencia que estudia la deformación de substancias bajo el efecto de fuerzas, ésta se limita a normalmente a materiales que no obedecen la ley de viscosidad de Newton y a la Ley de Hooke.
DESCRIPCION Y COMPOSICION
Los fluidos magnetoreológicos son suspensiones acuosasde micro esferas supe paramagnéticas que contienen gránulos de magnetita dispersos, a esta solución se añade un surfactante (sustancia que reduce la tensión superficial de un líquido) para estabilizar las suspensiones. Las partículas no tienen remanencia ni histéresis magnética, según el tamaño de las partículas que están disueltas en el fluido pueden ser llamados ferro-fluidos si sus partículasson de 3 a 15nm y fluidos magnetoreológicos si están entre 0.05 y 8 micras. La formación de estos agregados cambia drásticamente las propiedades mecánicas y ópticas de las suspensiones. Los fluidos magnéticos son materiales que responden a la aplicación de un campo magnético con un cambio en su comportamiento reológico; bajo la acción de un campo magnético constante las partículas adquierenmomento dipolar que genera una fuerza atractiva entre las partículas, la cual produce la agregación de las partículas en forma de collares de cuentas alineados con el campo magnético, razón por la cual se da el drástico cambio en su comportamiento reológico: este cambio se manifiesta mediante el desarrollo de un esfuerzo producido monotónicamente que crece con el campo aplicado. De ahí su habilidad paraproveer una simple, silenciosa y rápida respuesta en el interface entre controles electrónicos y sistemas mecánicos. (Amortiguadores Magnetoreológicos)
La respuesta de los fluidos magnetoreológicos es resultado de la polarización inducida en las partículas suspendidas mediante la aplicación de un campo magnético externo, la interacción entre los dipolos inducidos resultantes obliga a laspartículas a formar estructuras columnares paralelas al campo aplicado, estas estructuras tipo cadena restringen el movimiento del fluido dando lugar a un incremento a las características viscosas de la suspensión. La energía mecánica necesaria para producir estas estructuras tipo cadena se incrementa conforme crece el campo aplicado, dando como resultado un esfuerzo dependiente del campo como se puedever en la figura 1
Figura 1
El descubrimiento inicial y el desarrollo de los fluidos y dispositivos magnetoreológicos pueden ser acreditados a Jacob Rabinow en el US National Bureau of Standars en los cuarenta. Si el campo es rotante, la agregación ocurre, pero además se induce un par de giros sobre las cadenas al que se opone la fricción viscosa. Esta competición limita eltamaño máximo admisible de cadena. Las cadenas estables siguen la rotación del campo con una cierta deformación y un desfase.
Propiedades magnéticas de los FMR
Los materiales súper-paramagnéticos son los ideales para la construcción de este tipo de fluidos magnetoreológicos, su comportamiento en presencia de un campo magnético es muy conveniente para el funcionamiento esperado de este tipo deamortiguadores.
Una vez aplicado un campo magnético a un fluido magnetoreológico, la primera reacción es la alineación de las partículas suspendidas en la dirección del campo magnético aplicado, formando una estructura fibrosa que cambia las características del fluido. Cuando quitamos el campo magnético, y debido a que los materiales súper-paramagnéticos no tienen remanencia ni histéresismagnética, es decir, al quitar el campo magnético las partículas suspendidas en el fluido no quedan magnetizadas, el fluido magnetoreológico se comporta como un fluido newtoniano normal.
Comportamiento de un FMR ante un campo magnético
Cuando no existe campo magnético exterior los fluidos magnetoreológicos pueden considerarse fluidos newtonianos. En esta condición se comportan como un...
INTRODUCCIÓN
La frase magnetoreológico se compone de dos palabras La reología es la ciencia que estudia la deformación de substancias bajo el efecto de fuerzas, ésta se limita a normalmente a materiales que no obedecen la ley de viscosidad de Newton y a la Ley de Hooke.
DESCRIPCION Y COMPOSICION
Los fluidos magnetoreológicos son suspensiones acuosasde micro esferas supe paramagnéticas que contienen gránulos de magnetita dispersos, a esta solución se añade un surfactante (sustancia que reduce la tensión superficial de un líquido) para estabilizar las suspensiones. Las partículas no tienen remanencia ni histéresis magnética, según el tamaño de las partículas que están disueltas en el fluido pueden ser llamados ferro-fluidos si sus partículasson de 3 a 15nm y fluidos magnetoreológicos si están entre 0.05 y 8 micras. La formación de estos agregados cambia drásticamente las propiedades mecánicas y ópticas de las suspensiones. Los fluidos magnéticos son materiales que responden a la aplicación de un campo magnético con un cambio en su comportamiento reológico; bajo la acción de un campo magnético constante las partículas adquierenmomento dipolar que genera una fuerza atractiva entre las partículas, la cual produce la agregación de las partículas en forma de collares de cuentas alineados con el campo magnético, razón por la cual se da el drástico cambio en su comportamiento reológico: este cambio se manifiesta mediante el desarrollo de un esfuerzo producido monotónicamente que crece con el campo aplicado. De ahí su habilidad paraproveer una simple, silenciosa y rápida respuesta en el interface entre controles electrónicos y sistemas mecánicos. (Amortiguadores Magnetoreológicos)
La respuesta de los fluidos magnetoreológicos es resultado de la polarización inducida en las partículas suspendidas mediante la aplicación de un campo magnético externo, la interacción entre los dipolos inducidos resultantes obliga a laspartículas a formar estructuras columnares paralelas al campo aplicado, estas estructuras tipo cadena restringen el movimiento del fluido dando lugar a un incremento a las características viscosas de la suspensión. La energía mecánica necesaria para producir estas estructuras tipo cadena se incrementa conforme crece el campo aplicado, dando como resultado un esfuerzo dependiente del campo como se puedever en la figura 1
Figura 1
El descubrimiento inicial y el desarrollo de los fluidos y dispositivos magnetoreológicos pueden ser acreditados a Jacob Rabinow en el US National Bureau of Standars en los cuarenta. Si el campo es rotante, la agregación ocurre, pero además se induce un par de giros sobre las cadenas al que se opone la fricción viscosa. Esta competición limita eltamaño máximo admisible de cadena. Las cadenas estables siguen la rotación del campo con una cierta deformación y un desfase.
Propiedades magnéticas de los FMR
Los materiales súper-paramagnéticos son los ideales para la construcción de este tipo de fluidos magnetoreológicos, su comportamiento en presencia de un campo magnético es muy conveniente para el funcionamiento esperado de este tipo deamortiguadores.
Una vez aplicado un campo magnético a un fluido magnetoreológico, la primera reacción es la alineación de las partículas suspendidas en la dirección del campo magnético aplicado, formando una estructura fibrosa que cambia las características del fluido. Cuando quitamos el campo magnético, y debido a que los materiales súper-paramagnéticos no tienen remanencia ni histéresismagnética, es decir, al quitar el campo magnético las partículas suspendidas en el fluido no quedan magnetizadas, el fluido magnetoreológico se comporta como un fluido newtoniano normal.
Comportamiento de un FMR ante un campo magnético
Cuando no existe campo magnético exterior los fluidos magnetoreológicos pueden considerarse fluidos newtonianos. En esta condición se comportan como un...
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