Meistarafyrirlestur í vélaverkfræði - Gunnar Sigurðsson

Meistaranemi: Gunnar Sigurðsson

Heiti verkefnis: Hönnun á dempara með skerþykkjandi vökva 

___________________________________________

Deild: Iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði og tölvunarfræðideild

Leiðbeinendur: Fjóla Jónsdóttir, prófessor við Iðnaðarverkfræði, vélaverkfræði og tölvunarfræðideild og Heimir Tryggvason, doktorsnemi í vélaverkfræði

Prófdómari: Felix Starker, sérfræðingur hjá Össur

Ágrip

Skerþykkjandi vökvar (e. shear thickening fluids, STFs) hafa þann eiginleika að umbreyta orku við skyndilegt högg, sem gerir þá einkar hentuga fyrir hlífðarbúnað og tæki sem geta aðlagað stífni og dempun við notkun. Margar af rannsóknir hafa verið framkvæmdar á vefnaðarvörur sem hafa verið gegndreyptar með örsvifs-lausnum (e. colloidal suspensions), en vélbúnaður sem nýtir eiginlega ST vökva hefur verið rannsakaður töluvert minna. Nýlegar rannsóknir fyrir STF, sem vinnuvökva í dempurum, gefa lofandi niðurstöður fyrir almenna notkun í þess háttar búnaði. Í þessari ritgerð er möguleikinn á því að nota STF-dempara sem íhlut í gerviökkla rannsakaður. Demparar eru að jafnaði notaðir til þess að draga úr titringi með umbreytingu orku. Með því að nota ST vökva sem vinnuvökva í dempara breytist hegðun hans verulega undir álagi og með mikilli yfirdempun er hægt að líta á íhlutinn sem kúplingu. Frumgerð af bulludempara (e. annular flow damper) er hönnuð og smíðuð, og hann prófaður með því að breyta eiginleikum (e. rheological properties) vökvans og stærð bullunnar. Eiginleikar demparans eru kannaðir eigindlega fyrir gagnverkandi hreyfingu (e. reciprocating motion) á bullunni innan í demparanum, við mismunandi örvunartíðni. Niðurstöður tilrauna fyrir demparann eru jákvæðar  fyrir notkun í gerviökkla.