Search the digital library catalog

Abstract: Recently, an increasing number of electromagnetic devices have been using smart fluids. These include ferrofluids, electrorheological fluids, and magnetorheological (MR) fluids. In the paper, magnetorheological fluids are considered for use in a spherical actuator for haptic applications. An approach is presented to the design and optimization of such a device, using finite element method modelling linked with differential evolution (DE). Much consideration was given to the construction of the objective function to be minimized. A novel approach to objective function assembly was used, using reference values based on the model design and created with parameters set to the midpoint values of the selected range. It was found to be a useful strategy when the reference values are unknown. There were four parameters to be optimized. Three of them gravitated towards the boundary value, and the fourth (actuator radius) was somewhere in between. The value of the objective function reached a minimum in the range of actuator radius between 42.9880 mm and 45.0831 mm, which is about a 5% difference in regard to the actuator radius. Three passes of optimization were performed with similar results, proving the robustness of the algorithm.
Keywords: magnetorheological fluid, finite element method, FEM, optimization, differntial evolution, DE, actuator
Published in DKUM: 22.05.2024; Views: 166; Downloads: 10
Full text (4,69 MB)
This document has many files! More...

Abstract: V diplomskem delu smo z namenom hitrejšega zaznavanja spremembe temperature v posodi na temperaturni NTK senzor, ki je nameščen na sredini posamezne tuljave, dodali temperaturno prevodno ploščico. Pri izbiri materiala, debeline in oblike smo morali biti pozorni, da je iz nemagnetnega materiala, da dobro prevaja toploto in da se v ploščici med segrevanjem posode inducira čim manj vrtinčnih tokov. Pomembna je tudi namestitev toplotno prevodne ploščice z namenom čim boljšega termalnega stika ploščice z NTK senzorjem in steklom, zato smo v diplomskem delu preizkusili več različnih postavitev ploščice na NTK senzor z uporabo toplotno prevodne paste, termalne blazinice in lista sljude. Z izboljšanim zaznavanjem temperature v posodi smo napisali tudi avtomatske algoritme za segrevanje vodnih jedi, topljenje, taljenje in pečenje hrane.
Keywords: nadzor temperature, indukcijsko kuhališče, toplotno prevodna ploščica, prenos toplote
Published in DKUM: 21.01.2022; Views: 1278; Downloads: 0

Abstract: V diplomski nalogi je opisana primerjava med fizičnim kontaktorjem in dvema kontaktorjema s spremenjeno geometrijo. Z modifikacijo dveh kontaktorjev je prikazan vpliv sile brez kratkostičnega obroča in s povečanim kratkostičnim obročem. Z numerično analizo ugotovimo, ali lahko s spremembo kratkostičnega obroča izboljšamo vpliv sile na pomični del kontaktorja. Za modeliranje in izračun je izbran program Flux 3D, ki omogoča natančne izračune in hitro analiziranje rezultatov.
Keywords: izmenični kontaktor, magnetne razmere, sile.
Published in DKUM: 12.11.2020; Views: 1021; Downloads: 49
Full text (2,68 MB)

Abstract: Namen magistrske naloge je načrtovati sistem za medicinsko hipertermijo, ki bi ga lahko uporabili pri procesu zdravljenja rakavih obolenj. V prvem delu naloge je predstavljena teorija in uporaba magnetnih tekočin. V drugem delu so podane osnove medicinske hipertermije ter pregled trenutnega stanja na področju medicinske hipertermije. Prav tako je narejena analiza, kako različne veličine vplivajo na grelno moč magnetne tekočine. V zadnjem delu naloge je predstavljen izbrani sistem za izvajanje medicinske hipertermije. Opisani so postopki in izračuni, ki so pripomogli k izbiri, ter rezultati računalniških simulacij.
Keywords: medicinska hipertermija, magnetne tekočine, magnetne izgube, SAR
Published in DKUM: 03.11.2020; Views: 945; Downloads: 54
Full text (2,59 MB)

Abstract: Doktorska naloga obravnava problematiko izračuna oblike proste površine magnetne tekočine v homogenem in statičnem magnetnem polju. Če magnetno tekočino, ki je stabilna koloidna suspenzija magnetnih nanodelcev, izpostavimo zunanjemu magnetnemu polju, ki presega določeno kritično vrednost, se bodo na prosti površini tekočine ustvarile konicam podobne oblike. Razporeditev in višina konic bo odvisna od jakosti magnetnega polja, kot tudi od lastnosti tekočine. V nalogi sta teoretično in numerično obravnavana dva primera, in sicer primer osamljene konice v dvodimenzionalni osno simetrični postavitvi ter centralne konice v heksagonalnem periodičnem vzorcu, ki je vpeta v tri-razsežnostni prostor. V prvem primeru je vodilna enačba magnetno razširjena nelinearna Young-Laplaceova enačba, pri tem obliko proste površine opisuje polinomska funkcija v valjnem koordinatnem sistemu. Drugi primer temelji na energijskem funkcionalu, ki zajema magnetno, gravitacijsko in površinsko energijo. V tem primeru je površina aproksimirana z valovnimi funkcijami oziroma z vsoto treh ravninskih valov, katerih valovni vektorji so v kartezičnem koordinatnem sistemu krajevno premaknjeni za 2/3. Računska strategija je zastavljena na način, da se najprej ovrednoti magnetno polje v prostoru, za kar je uporabljena metoda končnih elementov in nato deformacija proste površine, pri tem je v slednjem postopku naloga zastavljena kot optimizacijski problem, ki se v primeru osamljene konice v 2D prostoru rešuje s pomočjo algoritma diferenčne evolucije, v primeru centralne konice v heksagonalni razporeditvi pa z uporabo kombinacije algoritma diferenčne evolucije in Ritzove metode. Rezultati numeričnega modela deformacije proste površine magnetne tekočine so primerjani z računskimi in merjenimi vrednostmi, ki so dostopne v literaturi, saj zadovoljivih meritev ni bilo možno izvesti. Eksperimentalno in numerično je bila ovrednotena razporeditev magnetnega polja v ravnini nad konicami magnetne tekočine, s čimer je bilo potrjeno teoretično predvidevanje, da je razporeditev magnetnega polja nad tekočino podobna razporeditvi konic na prosti površini.
Keywords: Rosensweigova nastabilnost, heksagonalna razporeditev, ferofluid, metoda končnih elementov (MKE), diferenčna evolucija (DE), energijski funkcional, Young-Laplaceova enačba, Ritzova metoda
Published in DKUM: 11.08.2020; Views: 1690; Downloads: 243
Full text (4,84 MB)