ER流体的应用前景展望

ER流体在电场作用下,可瞬间从液态转变成固态,撤离电场又可即刻回复到液态。在固态下它的切变强度可随电场强度而变化。扼要介绍ER流体的基本特性,概述了ER流体应用的主要方面,特别是作为仿生智能材料“肌肉”的可能应用。     

ER智能材料—减震结构体系的研究

ＥＲ智能材料－减震结构体系是一种新兴的多学科交叉的智能结构体系。本文在简要介绍智能材料－结构体系的基本概念及其在土木工程中的应用途径的前提下,详细介绍了ＥＲ智能材料的特性及ＥＲ智能材料－减震结构体系的力学模型和实现方法。文中通过一个单自由度的ＥＲ智能减震结构体系减震性能的分析和在三种结构体系中的应用,说明了ＥＲ智能减震结构体系是一种性能十分优秀的智能结构,它在建筑结构的抗震设计中具有广阔的应用前景。     

采用ER流体半主动座椅减振器的车辆平顺性模拟

介绍采用ER流体的筒式半主动座椅减振器车辆的平顺性模拟.建立具有针对系统不确定的内部鲁棒性的滑模控制器,通过控制电场来控制座椅的振动水平.模拟计算结果表明,采用半主动悬架时,在共振频率附近位移和加速度的传输率得到实质性的减小;当汽车驶过不平路面时,从半整车模型的位移和加速度的频率响应的整个频域段来看,采用ER流体半主动悬架汽车的性能得到了很大提高.特别是在1Hz以上频率段,位移和加速度传输率都得到了显著减小.表明通过采用ER流体半主动悬架能够很好地提高车辆的行使平顺性.     

智能材料电流变流体在运输包装中的应用研究

在深入分析缓冲运输包装基本理论基础上，并将研制的ERF阻尼器用于缓冲隔振支座的设计中，可实现有效的振动控制，使产品在运输过程中不会由于振劝冲击而损坏，经仿真模拟缓冲隔振效果明显。     

硅基磁流变粘弹性流体制备方法与流变学特性研究

针对磁流变液的静置沉降和磁流变弹性体控制范围小的问题,以六甲基二硅氧烷和聚二苯基硅氧烷的反应物作为磁流变材料的载体,加入特殊的添加剂,采用球磨分散方法,研制出了4种不同组分磁流变粘弹性流体(MRVF)样品。采用奥地利安东帕高级旋转流变仪(MCR-301)对上述样品进行了流变学性能测试。实验表明在剪切率为200s-1,磁感应强度为0～0.9T条件下,剪切应力的调节范围为5～120kPa;根据剪切应力与剪切率的关系曲线,采用高斯函数描述其本构模型,并运用最小二乘法辨识其模型参数;在25～80℃温度范围内测试了磁流变粘弹性流体的温度衰减特性,其剪切应力衰减不超过10%;经3个月静置观察,磁流变粘弹性流体的沉降率低于4%。     

一种新型的ER材料及其特性的研究

介绍了一种具有较好ＥＲ特性的料子材料和基础液的合成工艺，并对由这两种材料所组成的不同浓度的“干”ＥＲ流体的特性进行了测试。发现该ＥＲ流体的ＥＲ效应、耐电击穿、抗污染性、化学稳定性、抗沉积性能等都比较令人满意。     

圆柱形二层流体TLD的振动特性分析

利用水波理论推导并求解出圆柱形二层流体TLD的振动基本方程,并对其自振特性和周期性强迫振动响应进行了分析,分析表明二层流体TLD的频率特性不同于单层流体TLD,进一步指出圆柱形二层流体TLD作为减振控制装置具有的潜在优势。     

铁磁流体的特性及其应用

铁磁流体是在液体载体中弥散许多小磁性粒子的胶体所构成。它已形成一支很活跃的应用学科一铁磁流体动力学。在其它领域中有广泛的应用。本文综述了它的研究及发展情况,并着重阐明了它的特性及其应用场合。     

电流变液的研究现状及其应用进展

电流变液(ER液体)是一种智能的混合液体,其流变性质能在电场中发生快速并且可逆的调节,使其具有广阔的工程应用前景。因此对电流变液的特性及应用进行研究,在汽车工业、航空航天、润滑油等各方面都具有深远的意义。综述了电流变液的组成、电流变液机理的进展、影响电流变效应的主要因素以及其应用前景,并归纳了一些有关电流变液的理论和应用方面需要深入研究的问题及它的发展方向。     

电流变液用于旋转运动柔性梁振动控制的实验研究

建立了用于旋转运动电流变夹层梁振动响应测试的实验系统.对电流变夹层梁在不同电场强度与旋转速度下的振动响应特性进行了实验研究.实验结果显示,旋转运动电流变夹层梁在外加电场的作用下,能快速抑制梁的残余振动,缩短振动衰减时间.表明在外加电场的控制下,电流变材料能有效抑制旋转运动柔性梁的振动.     

聚苯胺链段含量对PAn-g-PEG/LiClO4电流变性能的影响

用化学氧化共聚法制备了聚乙二醇-接枝-聚苯胺(PAn-g-PEG)纳米粒子,并将其与LiClO4形成的络合物粒子分散到硅油中得到了无水电流变(ER)液.研究了PAn-g-PEG中的聚苯胺链段含量(y/x)对ER液性能的影响.结果表明PAn-g-PEG在水溶液中能自组装形成核壳结构,PAn-g-PEG/LiClO4络合物ER液的流变性能对电场能产生显著和快速的响应.随着y/x的增加,ER液的电致剪切应力在y/x=64时出现最大值,漏电流单调降低.     

复合颗粒电流变液的制备及其性能

制备了ＳｉＯ２／Ｐ（ＭＭＡ－ＭＡＡ）微囊复合颗粒电流变液,测试了该电流变液的力学性能和材料性能。结果指出：这种复合颗粒电流变液的稳定性有较大的提高;剪切强度随外加电场强度的增大而增大。     

平行圆盘间电流变液的挤压流研究

采用双粘度本构模型研究了两平行圆盘间电流变液的挤压流特性,壁面边界上采用Navier滑移模型.流场根据其特性被分为两个区域:对称轴附近的牛顿区以及远离对称轴的双粘区;双粘区存在屈服面.本文在牛顿区和双粘区分别求解出其速度场和压力梯度场.壁面上的滑移速度与当地的压力梯度成正比;而压力梯度在牛顿区与r成正比,在双粘区r值较大的地方与r近似成线性关系.通过将压力梯度在双粘区近似为r的线性函数,可积分出流场的压力分布与作用在圆盘上的挤压力.此外,本文还通过计算,考察了速度场的分布特点,分析了滑移系数对速度场、压力梯度场、屈服面位置以及挤压力的影响.     

温度对电流变液体流变行为的影响

研究了温度对硅铝酸盐、沸石、高分子、钛酸钡悬浮相电流变液体（ERF）抗剪强度及表观粘度的影响规律,结果表明,温度的作用规律主要受外加电场强度和悬浮相数量的影响,与剪切速率的大小无明显关系。温度升高,在高的外加场强下,硅铝酸盐系ERF和沸石系ERF的抗剪强度有明显峰值出现;高分子材料悬浮相ERF也有峰值现象;BaTiO3悬浮相ERF的抗剪强度则单调下降。     

掺碳二氧化钛的制备和其电流变性质

采用十二烷基胺（DDA）做模板合成了二氧化钛颗粒,并在氮气流中以不同温度碳化制出了掺碳的二氧化钛,掺碳二氧化钛的结构由透射电子显微镜（TEM）、氮气吸附－脱附等温线、XRD、XPS等表征。掺碳二氧化钛颗粒的电镜照片显示颗粒中存在不规则孔,粒径大小为130－200nm;氮气吸附－脱附等温线表明这些符合Ⅳ型等温线的颗粒存在介孔;XRD示在673K和873K碳化的二氧化钛是锐钛型结构;XPS分析显示碳主要分布在粒子的表面。DDA和二氧化钛的摩尔比在0.049-0.092,并在673K碳化的掺碳二氧化钛粉末分散在石蜡油中形成无水电流变液,因为在粒子表面的碳有合适的电导率,所以表现出很强的电流变效应。     

掺碳二氧化钛的制备和其电流变性质

采用十二烷基胺 (DDA)作模板合成了二氧化钛颗粒 ,并在氮气流中以不同温度碳化制出了掺碳的二氧化钛。掺碳的二氧化钛的结构由透射电子显微镜 (TEM )、氮气吸附 -解吸等温线、XPS等表征。掺碳二氧化钛颗粒的电镜照片显示有不规则孔 ,粒径大小为 130～ 2 0 0nm。氮气吸附 -解吸等温线表明 :这些有着IV型等温线的颗粒存在介孔。XPS分析显示碳主要分布在粒子的表面。掺碳的二氧化钛粉末分散在石蜡油中形成无水电流变液 ,表现出很强的电流变效应。DDA和二氧化钛的物质的量比在 0 .0 5～ 0 .10并在 6 73K碳化的掺碳二氧化钛表现出很强的电流变效应 ,主要是因为在粒子表面的碳有合适的电导率     

基于NaY沸石和硅油的电流变液的动态响应实验研究

构建了对电流变液对电场的动态响应过程进行研究的测试系统。此系统的响应快于其它用于同样研究的系统，可以达到0．01ms的响应速度。使用这个测试系统对电流变液的极化和退极化过程以及在不同剪切速率下对电场的动态响应进行了研究表明，基于NaY沸石和硅油的电流变液对电场的上升响应时间常数在毫秒量级，且与剪切速率的－3／4次方成正比，与其它研究人员的理论描述基本一致。直流电场关闭时，在1ms左右电流变液就回复到了原有零电场状态。剪切速率越高，电流变液回复所需时间也越短。另外发现剪切应力有0．3ms左右时间延迟。     

纳米镍基核壳微粒电流变液的流变特性研究

通过微观分析、性能测试和形貌观察,研究了Ni/TiO2基核壳结构微粒电流变液性能与其浓度、剪切速率以及所加电磁场强度的关系,结果发现,成分相同时,电流变液的强度随浓度和剪切速率的增加而增强,但到达一定时趋于稳定,同时,电场和磁场复合加载有利于电流变液强度的提高,其形貌亦出现微粒柱的相互交织。