复合场下磁流变液层间剪切屈服特性研究

为了研究磁流变液在磁场、温度场共同作用下层间剪切屈服特性,考虑磁化饱和程度以及局部磁场聚集效应的影响,结合经典偶极子和局部场偶极子理论模型,建立了新型颗粒间作用力计算模型—偶极子边界理论模型,理论分析了偶极子边界中颗粒链之间的相互作用力以及同一链中两相邻颗粒间作用力,并给出作用力的数学表达式,搭建了基于线圈外置的圆盘式传动结构的测量装置,通过实验研究验证理论的正确性。结果表明偶极子边界模型计算误差比经典偶极子理论模型和局部场偶极子理论模型小,弱磁场作用下,偶极子边界理论模型计算所得剪切屈服应力结果与实验值的偏差最小,在-1.5%~1%之间;在强磁场作用下,由偶极子边界理论模型计算所得结果与实验值的偏差最小,在-0.4%~0.2%之间。     

剪切模式下磁流变液层间传力理论模型建立及误差分析

为了建立更加准确的磁流变液颗粒间作用力的理论计算模型,分别运用经典偶极子理论模型和局部场偶极子理论模型计算了铁磁性颗粒的磁偶极矩,并根据结果分析了两种理论模型的局限性。分别对弱磁场和强磁场环境下颗粒间作用力进行分析,建立偶极子边界理论计算模型,并且研制了剪切模式下磁流变液层间传力特性实验装置,通过实验验证偶极子边界理论模型的准确性。结果表明,偶极子边界理论模型计算结果更加接近实验值。     

有场制备的磁流变弹性体压缩弹性模量测试分析

针对磁流变弹性体压缩弹性模量随磁场变化的问题,在磁场存在的环境下制备出其材料配比分别为羟基铁粉为108 g,硅橡胶为28 g,硅油为18 g的磁流变弹性体磁流变弹性体,在压缩应变ε=2.6%的情况下分别对磁场方向与磁流变弹性体颗粒链压缩方向平行和垂直的情况下建立了数学分析模型。对磁流变弹性体的压缩弹性模量进行了理论分析,并通过实验印证了理论分析的准确性。研究结果表明,加载磁场方向与磁流变弹性体内部颗粒链压缩方向平行的情况下,材料内部磁致压缩力随着磁感应强度的增强而非线性增大;加载磁场方向与磁流变弹性体内部颗粒链压缩方向垂直的情况下,材料内部磁致压缩力随着磁感应强度的增强而非线性减小。