磁流变弹性体中颗粒磁场力的简化分析模型

磁流变弹性体中颗粒磁场力受到颗粒磁化率、颗粒结构以及颗粒间的饱和磁场强度等因素影响。利用磁路分析的原理,讨论了由磁化材料和非磁化材料组成的一段磁路的特性,在考虑颗粒结构的基础上建立了磁流变弹性体局部磁场的颗粒分析单元,推导得到了颗粒的磁化强度表达式。在对颗粒磁化强度过程简化的基础上,进一步导出计算颗粒磁场力的计算公式。     

磁流变弹性体研究进展

磁流变弹性体是磁流变液的固体模拟.在磁流变弹性体中载液被橡胶所代替.使用磁流变固体材料的明显优点是颗粒不会随时间而沉降,也不需要将磁流变材料保持在工作位置的密封装置.本文对近年来国内外磁流变弹性体的研究进展进行了综述,指出磁流变弹性体装置具有无需密封、性能稳定、控制简便、响应迅速等特点,在小振幅振动系统(如减振支座、悬架)的振动控制中极具应用前景.     

取向磁场对钴颗粒填充硅橡胶磁流变弹性体动态黏弹性的影响

为了研究取向磁场强度对磁流变弹性体（MRE）动态黏弹性的影响规律及影响机制,采用溶剂热法制备球状钴颗粒,SEM和XRD表征结果显示,其粒径为1~2 μm,呈密排六方结构。以硅橡胶为基体,以钴颗粒为填充相,分别在0 mT、480 mT、1 154 mT取向磁场强度下制备MRE,并在不同工况下测试其动态黏弹性。实验结果表明,Co颗粒填充的MRE微观结构的有序性随取向磁场强度增大而增加,其储能模量G'、损耗模量G ″和磁流变效应也随之提高;当取向磁场强度增大到一定程度,由于有序结构趋于稳定,动态黏弹性随取向磁场的变化较小。     

磁场对磁流变弹性体表面特性的影响

为探究磁流变弹性体在磁场作用下的表面特性,制备体积分数为5%,10%,15%,20%,25%和30%的磁流变弹性体(MRE)样本,分别在施加磁场前后进行金相显微镜、白光干涉仪表面观察实验以及滑动摩擦验证实验。表面观察实验表明:样本的表面磁性颗粒随组分体积分数的增加而增加,并且各组分样本表面在磁场下粗糙度均降低,5%MRE的样本降低最多,约20%;摩擦实验结果表明:摩擦因数随着体积分数增加和在磁场作用下均出现降低趋势,30%MRE的摩擦因数相比于5%的摩擦因数约减小了38%, MRE表面铁磁颗粒含量是影响其摩擦特性的主要因素。     

增塑剂对磁流变弹性体磁流变效应的影响

磁流变弹性体是磁流变材料的一个重要分支,它兼有磁流变材料和弹性体的优点,同时克服了磁流变液沉降、稳定性差等缺点.但目前研制出的磁流变弹性体存在磁流变效应和机械性能上的矛盾,难以在需要高强度的变刚度器件中实际应用.本文研究了磁流变弹性体基体中增塑剂对材料磁流变效应的影响.结果表明,在基体中添加增塑剂使得磁流变弹性体的相对磁流变效应有较大幅度提高,并超过了目前文献中报道的最佳水平.文中还对磁流变弹性体的机械性能进行了评估,结果发现添加增塑剂对磁流变弹性体的机械性能影响不大.这表明在制备硬性工程实用磁流变弹性体时,在基体中添加增塑剂可以在保证机械性能的同时提高材料的磁流变特性.     

磁流变弹性体的磁致性能

设计了一种聚氨酯基磁流变弹性体,利用设计的磁致力学性能测试装置,对剪切状态下磁流变弹性体的磁流变效应进行了系统的测试。结果表明,相对磁流变效应随着外加磁场强度的增大而增大,随着激励振幅的增大而减小。预加载位移的大小直接决定这相对磁流变效应,过大的变形会导致相对磁流变效应急剧减小。激励频率对相对磁流变效应影响不大。     

磁流变弹性体剪切式动态力学性能测试

磁流变弹性体（MRE）是磁流变材料中新的一员,研究磁流变弹性体材料,其动态力学性能的探究是研究的重要组成部分,建立一套磁流变弹性体动态力学性能测试系统是需亟待解决的问题。设计了一种磁流变弹性体剪切式动态力学性能测试装置,由电磁振动台提供稳定的正弦激励,通过可调间距的钕铁硼永磁体产生可变的磁场,利用安装在测试系统中的力与加速度传感器,获取磁流变弹性体在往复剪切运动中的剪切力与加速度信号,其中加速度信号经两次数值积分获得位移数据,通过力与位移数据建立磁流变弹性体在动态剪切模式下的应力-应变关系,结合粘弹性材料理论模型,得到磁流变弹性体在剪切模式下的磁控动态力学性能参数。为研制高性能的磁流变弹性体提供了评价体系。     

取向磁场强度对磁流变弹性体力磁性能的影响

为探究制备过程中取向磁场对MR E力磁性能的影响,制备了相同磁敏颗粒夹杂的两种不同基体特性的MR E,分别对其微观组织和材料的力学性能进行了系统研究.结果表明:随着取向磁场与硅油含量的增大,磁敏颗粒在MR E中的链状排布更加明显;所制备材料的磁致剪切模量与磁流变效应均随着取向磁场的增大而增大,并且其增加趋势随着硅油含量...     

磁流变弹性体的研究现状及工程应用

磁流变弹性体是一种新型磁流变材料,其特点是流变性能可控可逆、响应时间非常短,而且稳定性好、结构设计简单,因而在智能化减振降噪、电磁传感器和主动控制等领域具有广阔的应用前景。系统介绍了国内外磁流变弹性体的研究现状,包括磁流变弹性体的力学模型、磁致力学性能及影响因素和工程应用,并提出了今后应深入研究的几个问题。     

基于链化分析的磁流变弹性体剪切模量模型

磁流变弹性体是一种磁流变材料,由高分子橡胶基体掺杂微米级的铁磁性颗粒固化而成.基于磁性物理学理论,从磁流变弹性体在磁场作用下铁磁性固体颗粒极化成链的微观结构出发,探讨磁流变流体中固体颗粒间的相互作用机理,分析研究颗粒间的相互作用力,建立了一种微观力学模型,可用于分析磁流变流体在外加磁场作用下剪切模量及其影响因素的作用效果,揭示磁流变效应的微结构机理,为磁流变弹性体的性能优化、工程开发及应用提供理论依据.     

铁磁构件应力集中的有限元分析和磁记忆检测

应用ANSYS软件对平板中心裂纹构件的应力分布进行有限元分析,不仅得出了符合积分理论解的精度较高的分析结果,并且通过对加载构件表面漏磁场的测量,验证了应力集中与磁记忆效应之间的规律,进一步探讨了磁记忆检测在铁磁构件损伤预诊断中应用的可行性.     

橡胶隔振器大变形有限元分析

以橡胶隔振器为研究对象,基于超弹性本构模型,对拉伸、压缩、剪切状态下分别进行有限元计算,探讨橡胶等不可压缩材料大变形有限元建模技术;重点研究橡胶结构不同受载方式下变形模式及有限元分析所需要的材料试验数据。经与试验结果对比分析,得到隔振器三种状态下,填充超弹本构模型最优的材料数据类型,为橡胶结构件的数值模拟提供有益参考。     

Finite Element Analysis of Laminated Beams Under Transverse Loading

Abstract: Laminated beams fabricated from strips with intermediate adhesive bonding layers are frequently used. The evaluation of the shear and normal stresses in the adhesive layer along the length of the beam is important and both analytical as well as experimental investigations for these stresses have been previously documented. In the present paper, an attempt has been made to compare the analytical shear stress values in the adhesive layer obtained in previous analytical work with those obtained by modelling the laminated beam using finite elements. It is also shown that the analytical approach may be extended to the approximate analysis of coupled twin shear walls.     

聚氨酯隔振器特性的有限元分析

利用不同的本构模型对聚氨酯材料的实际应力－应变曲线进行拟合,运用ABAQUS软件的超弹性材料评估功能,得出了适合聚氨酯材料的最佳本构模型。基于该本构模型,对一种新型聚氨酯隔振器的静、动态性能进行有限元分析,得到了隔振器的主要性能指标。通过隔振器的试验,验证了有限元分析的有效性,对聚氨酯材料在新型隔振元件设计中的应用具有一定的指导意义。     

Finite Element Computation of Woven Ply Laminated Composite Structures up to Rupture

For unidirectional ply laminates, the great diversity of the damage mechanisms and their patterns of evolution make it extremely difficult to estimate the strength margins. In the case of woven ply laminates, the number of damage mechanisms is fairly small (no transverse rupture occurs and the material has a greater resistance to delamination) and the behaviour of the material is fairly simple to model up to rupture. In this study, a numerical model for woven ply laminated composite structures up to rupture is developed. The implementation is performed in a Euler Backward scheme and the consistent tangent stiffness matrix is calculated. Comparison with some experiments on structures are made and the model predicts these experiments well.     

有限元在大载荷橡胶隔振器设计中的应用研究

以实例介绍了有限元在大载荷橡胶隔振器设计中的应用，运用I-DEAS分析软件，建立数学模型、静态和动态特性的计算，并通过试验进行验证，两者比较吻合，达到了工程实用价值。     

胶印机整机有限元建模与综合分析

为了从整体上获取胶印机的性能数据,以某型单张纸四色胶印机的印刷单元为研究对象,综合运用多种有限元建模技术,建立了胶印机单色组整机有限元模型。在整体建模的基础上,对胶印机有限元模型进行了静力分析、模态分析和谐响应分析,获得了胶印机的静态、动态综合性能数据。分析结果表明,该型胶印机整体动态性能欠佳,有必要进行胶印机结构的动态优化。     

复合材料层合板智能结构主动振动控制的边界元法

利用边界元法模拟智能结构的振动控制，推导出具有压电传感器及致动器的复合材料层合板的边界积分方程，应用负速度反馈控制律，研究了复合材料层合板智能结构主动振动控制问题，算例分析证明该方程的正确性。     

基于有限元的有限板面导纳的数值计算

利用有限元方法对有限薄板结构在均布力作用下的二维面导纳进行数值计算的方法。根据有限元模型的特点,利用有效点导纳的原理,推导出均布力作用下面导纳的计算方法。并将通过有限元方法获得的计算结果与同样模型条件下根据理论公式计算获得的结果进行比较,证明有限元方法简单可行。还研究有限元计算中一些主要参数对计算结果的影响,为今后进行同类有限元计算提供参数设置的参考依据。     

风力发电机弹性支承有限元分析

橡胶材料的非线性力学特性直接影响到风力发电机弹性支承的减振性能。通过橡胶拉伸和压缩实验获得应力-应变数据,借助有限元软件对数据进行拟合,得到橡胶材料恰当的本构模型。依据弹性支承的实际使用工况,选用合理的橡胶材料模型参数,采用整体、四分之一截面和轴对称的三种模型进行计算结果的对比分析。并针对用四分之一模型分析风力发电机弹性支承的非线性垂向、横向刚度和固有频率等特性,通过试验;验证了有限元模型和计算方法的有效性。