倾斜链状结构的磁流变弹性体的剪切特性和磁驱特性研究

来源 :华侨大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zzhijian
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
磁流变弹性体(MRE)是一种由铁磁颗粒嵌入无磁性弹性基体中制成的材料。作为典型的智能材料,MRE能够响应外部磁场,产生迅速、可逆的材料特性变化,在减振、柔性机器人等领域具有广泛的应用前景。影响MRE材料特性的因素有很多,包括基体材质、铁磁颗粒材质等。其中,铁磁颗粒链状排布的角度既能够影响MRE在磁场中的剪切特性,又能够影响其被匀强磁场驱动所呈现的静平衡角度。基于此,围绕链状结构角度对MRE剪切特性和磁驱特性的影响,本文制备并测试了具有不同链状结构角度的MRE试样。根据实验结果,基于磁偶极子相互作用原理分析了链状结构角度对MRE剪切模量的影响,并通过建立基于算子的参数模型描述了具有不同链状结构角度的MRE剪切测试中的非对称回滞环。另一方面,测试并分析了链状结构角度以及铁磁颗粒质量比对MRE在匀强磁场中静平衡角度的影响,并建模描述了MRE在匀强磁场驱动下输入-输出的静平衡关系。最后,基于MRE平衡角度与链状结构角度相关的原理,提出了一种编辑MRE材料形变特性的方法。本文的具体研究内容如下:1.针对链状结构角度对MRE剪切特性的影响进行了实验和建模研究。测试了不同应变幅值、激励频率等条件下具有不同链状结构角度的MRE在磁场中的剪切特性。根据实验结果,分析了应变幅值、激励频率、铁磁颗粒质量比等因素对具有倾斜链状结构的MRE剪切特性的影响。并基于磁偶极子相互作用原理,建模分析了链状结构角度对MRE剪切特性的影响。2.针对链状结构角度对MRE剪切测试中回滞环的影响,建立了基于算子的回滞模型描述其输入-输出特性。MRE的剪切测试实验结果表明,具有倾斜链状结构的MRE在磁场中的输入(应变)-输出(应力)关系中存在非对称回滞环。为描述MRE在磁场中的非对称回滞特性,基于经典stop算子的PrandtlIshlinskii(PI)模型,建立了广义PI模型。实验结果表明,所建立的广义PI模型能够描述不同激励幅值和不同磁场中MRE在剪切测试中的非对称回滞环。3.针对链状结构角度和铁磁颗粒质量比对MRE磁驱静平衡特性的影响进行了实验和建模研究。设计实验测试了具有不同链状结构角度和不同铁磁颗粒质量比的MRE在准静态匀强磁场的驱动下的静平衡角度。基于实验结果,分析了链状结构角度和铁磁颗粒质量比对MRE在匀强磁场中静平衡角度的影响,并建模描述了MRE在匀强磁场中输入(磁场)-输出(转角)的静平衡关系。4.根据MRE在磁场中的磁驱静平衡特性,提出了一种编辑MRE复合材料形变曲线的方法。基于链状结构角度能够影响MRE在匀强磁场中平衡角度的原理,通过组合具有不同链状结构角度的MRE单元,制备MRE复合材料,实现了对特定目标曲线的模拟。并通过该形变编辑方法,制备MRE复合材料实现了对生物形态(蛇探起身子、鸟展开翅膀)的模拟。
其他文献
在我国,二氧化碳减排是一项长期的系统性工程,一直受到党和政府的高度重视。随着我国碳达峰、碳中和等中长期气候目标的提出,二氧化碳减排的重要性更是上升至一个新的战略高度。党的十九大报告指出:“引导应对气候变化国际合作,成为全球生态文明建设的重要参与者、贡献者、引领者”。作为政府参与气候治理的重要手段,节能环保支出是专门用于节能减排的支出科目,对二氧化碳排放产生重要影响。相较于中央政府,地方政府不仅面临
当前,我国已经实现了全面建成小康社会的奋斗目标,开启全面建设社会主义现代化国家的新征程。共同富裕是中国式现代化的重要特征,推动共同富裕涉及政府公共服务的提供和收入分配等方面,房地产税既可以为公共服务提供资金,又是优化收入分配格局的重要途径。按照“立法先行、充分授权、分步推进”的原则,房地产税立法已进入实施准备阶段,但房地产税的功能定位及其开征的影响等尚未有明确。本文基于税收研究的一般范式,将房地产
本论文梳理了20世纪以来中德两国书籍设计交流的历史脉络。本文运用历史学分期的研究方法,将设计史与文化交流史结合,以20世纪中德社会制度、科学技术、外交政策的发展变迁为背景,以两国书籍设计交流相关人物活动、实物考察为主要线索,通过对中德书籍设计交流主体特征、交流方式变化、代表作品比较等方面的梳理,勾勒20世纪各个历史时期中德书籍设计交流的历史样貌,总结20世纪中德书籍设计交流的特征变化。从历史分期上
保护和发展农产品地理标志品牌对于培育乡村发展新动能,促进乡愁产业发展和乡村振兴具有战略意义。由于产品质量和信誉等与产地的内在关联性是农产品地理标志品牌的本质特征,同时,与生俱来的地域群体身份是消费者群体认同的重要内容,因此,消费者与地理标志品牌原产地之间的地缘关系成为研究农产品地理标志品牌消费行为的一个关键视角。大量研究虽然探讨了消费者群体身份对地理标志品牌消费行为的影响,但在既有研究中,群体身份
近年来,越来越多的实验表明,除了多巴胺能递质系统外,非多巴胺递质系统与异动症的发生发展有密切关系,有可能成为治疗异动症LID的新靶点。而纹状体中,伽马氨基丁酸(γ-GABA)能中等多棘神经元和胆碱能中间神经元表达I型代谢型谷氨酸受体,分为两个亚型:代谢性谷氨酸受体1(mGluR1)和代谢性谷氨酸受体5(mGluR5),这两类受体参与调节皮层-纹状体的外部信号输入及纹状体的内部活性。选择性抑制谷氨酸
基于液晶/聚合物复合材料的电控调光膜以其特殊的电光响应特性使其在智能窗领域中成为一类引人注目的新型材料。当前,传统的基于液晶/聚合物复合材料的正式电控调光膜以聚合物分散液晶(PDLC)模式为主,虽然已得到广泛应用,但其力学性能仍有待提高。基于液晶/聚合物复合材料的反式电控调光膜,通常以丙烯酸酯基聚合物稳定液晶(PSLC)模式为主。但其纤细的聚合物网络在电场下极容易被破坏,导致其性能下降,阻碍了其进
卫生资源是提高人口健康水平的重要保障。卫生资源投入的政策制定与实施对卫生系统和医疗卫生事业发展具有重要意义,但增加卫生资源投入是否必然提高人口健康水平仍无定论。新世纪以来,虽然我国实施了以政府为主体的卫生资源投入政策,但政策效果仍不清晰。当前,人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾在卫生健康领域不断加剧。一方面,由于人均预期寿命不断提高,人口老龄化成为我国社会的常态。近年来人口死
台湾问题既是一个政治问题,也是一个法律问题。国民党败退台湾后,将民国宪法架构的宪法秩序移植到台湾,奠定台湾地区“法秩序”中“一个中国”的基础。台湾地区“法秩序”中的“一个中国”并非静止不变,而是深受领导人政治意识形态以及“本土化”政策的影响。系统了解台湾地区“法秩序”中的“一个中国”的变迁,对于大陆把握两岸关系发展主动权、维护国家统一具有重要意义。本文从“领土”、人民两个维度,全面分析台湾地区“法
悬置是车身与发动机之间连接的隔振元件,是整车振动控制的重要单元,对提高汽车的噪声、振动与声振粗糙度(Noise、Vibration、Harshness)简称NVH有着重要作用。理想悬置低频大振幅需要大刚度大阻尼、高频小振幅需要小刚度小阻尼。因此,宽频隔振问题是悬置设计研究的难点之一。本文为解决发动机宽频隔振问题,通过分析多惯性通道液压悬置动态特性和节流盘数量对液压悬置特性影响,提出了新节流盘可控多
汽车高强板成形苛刻的现场服役条件要求Cr8钢模具有较高的耐磨性和韧性,国产Cr8冷作模具钢易开裂,模具在现场使用寿命不高。高强板成形对Cr8钢模具性能的高要求,需由模具原材料组织、热处理、表面强化等内部品质及后续工艺处理来保证。本文以国产HNC53钢为研究对象,对其原始组织及性能、真空气淬热处理之后碳化物的演变规律、表面强化工艺等进行系统研究,通过对模具摩擦磨损量进行数值模拟,结合现场实际应用,提