磁流变弹性体传力介质的力学性能研究

发布时间：2022-10-21 17:56

　　磁流变弹性体作为一种磁敏智能材料,具有可调节的自身性能和过程可控性的优点,为板材成形过程进行实时智能控制提供了可能性。本文从细观力学的角度出发,针对硅橡胶基或聚氨酯基磁流变弹性体介质,建立了二维和三维MREs的RVE模型;通过理论分析与数值模拟相结合的方法,对MREs的宏观静力学性能及磁学特性进行了研究,并结合磁学性能分析力学性能的变化机理。研究结果表明,二维各向同性的MREs在外磁场的施加下拉伸模量减小,压缩模量增大,剪切模量先减后增。二维及三维均匀颗粒成链的MREs在外磁场的施加下拉伸模量减小,压缩模量增大,剪切模量增大。MREs内颗粒的非均匀分布可以保持力学性能变化规律不变,而数值增大。外磁场下力学性能的改变是磁能和基体内预储存的基体的应变能相转化的结果。首先在偶极子模型的基础上MREs的磁致力学特性及磁学特性进行了理论研究,得出计算公式。建立了二维和三维的磁流变弹性体RVE模型,在考虑了基体本构的非线性以及颗粒的线性磁化作用情况下,对MREs的磁致变形进行了磁-弹性耦合数值模拟,包括拉伸、压缩和剪切变形,研究其磁致力学特性及磁学特性。最终得出了MREs在拉伸、压缩和剪切作用下M... 

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 磁流变材料
        1.1.1 磁流变液
        1.1.2 磁流变泡沫
        1.1.3 磁流变胶
        1.1.4 磁流变弹性体
    1.2 磁流变弹性体的研究现状
    1.3 复合材料细观力学夹杂问题
    1.4 本文的研究目的及内容
    1.5 本文的研究思路及方案
第2章 MRES磁致力学性能的理论研究
    2.1 引言
    2.2 MRES的磁学特性
        2.2.1 磁学基础
        2.2.2 磁致变形和磁致伸缩现象
        2.2.3 磁场力的计算及Maxwell电磁应力张量的引入
        2.2.4 磁场能的计算
    2.3 电磁场的边界条件
    2.4 磁流变弹性体磁致拉伸力学性能的理论分析
    2.5 磁流变弹性体磁致压缩力学性能的理论分析
    2.6 磁流变弹性体磁致剪切力学性能的理论分析
    2.7 小结
第3章 二维RVE磁致力学性能模拟研究
    3.1 引言
    3.2 二维各向同性磁流变弹性体磁致力学性能研究
        3.2.1 拉伸磁致力学性能分析
        3.2.2 压缩磁致力学性能分析
        3.2.3 剪切磁致力学性能分析
    3.3 二维颗粒成链磁流变弹性体磁致力学性能研究
        3.3.1 拉伸磁致力学性能分析
        3.3.2 压缩磁致力学性能分析
        3.3.3 剪切磁致力学性能分析
    3.4 小结
第4章 三维磁流变弹性体磁致力学性能模拟研究
    4.1 引言
    4.2 三维均匀分布颗粒成链磁流变弹性体磁致力学性能研究
        4.2.1 拉伸磁致力学性能分析
        4.2.2 压缩磁致力学性能分析
        4.2.3 剪切磁致力学性能分析
    4.3 三维非均匀分布颗粒成链磁流变弹性体力学性能研究
        4.3.1 拉伸磁致力学性能分析
        4.3.2 压缩磁致力学性能分析
        4.3.3 剪切磁致力学性能分析
    4.4 小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3696113