考慮界面相作用的磁流變彈性體模型的建立和實驗分析.pdf

1、磁流變彈性體是由鐵磁性顆粒和橡膠類基體組成的智能材料，目前，研究磁流變彈性體的力學(xué)模型主要是磁偶極子模型以及修正的磁偶極子模型，這些模型考慮了顆粒之間的相互作用，尚未涉及顆粒和基體之間的相互作用。
　　本文考慮到顆粒和基體之間的相互作用，計算出不同強度界面磁流變彈性體的力學(xué)性能，當(dāng)應(yīng)變幅值較小時，顆粒之間的界面相切應(yīng)力比較小，顆粒完好無損，結(jié)合方式主要是強結(jié)合界面;當(dāng)應(yīng)變幅值繼續(xù)增加，能夠克服基體的屈服應(yīng)力后，磁流變彈性體內(nèi)部發(fā)生

2、滑移，界面相的結(jié)合強度開始減弱，形成弱結(jié)合界面。論文主要工作內(nèi)容包括以下四個方面:
　　(1)介紹磁流變彈性體及其應(yīng)用，由于磁流變彈性體剪切模量具有磁場可控性，被廣泛應(yīng)用到汽車減振機構(gòu)、動態(tài)吸振器、緩沖隔振機構(gòu)中;對國內(nèi)外理論研究現(xiàn)狀進行了分析綜合，將現(xiàn)有的理論模型分為三大類:唯象模型、磁偶極子模型、連續(xù)介質(zhì)模型，比較了三者的優(yōu)缺點。
　　(2)針對界面相效應(yīng)，著重分析了不同應(yīng)變幅值對界面結(jié)合強度的影響，將界面主要分為強結(jié)合

3、界面和弱結(jié)合界面。對Eshelby等效夾雜理論和Mori-Tanaka兩種典型的方法進行詳細分析，指出前者適用于研究單個夾雜引起復(fù)合材料性能的變化，沒有考慮到夾雜間的相互影響，后者考慮到這個問題，但是沒有考慮界面弱化后對材料力學(xué)性能的影響。
　　(3)針對不同界面結(jié)合強度對磁流變彈性體力學(xué)性能的影響，提出一種界面相模型，并計算出強結(jié)合界面的模量和阻尼特性，考慮到界面弱化的影響，進行了修正，計算出弱結(jié)合界面磁流變彈性體的模量特性和弱

4、化后的界面阻尼;根據(jù)混合率準(zhǔn)則，推導(dǎo)出無場下具有不同界面結(jié)合強度磁流變彈性體的模量和阻尼特性。關(guān)于磁流變彈性體的磁致效應(yīng)，利用磁偶極子模型和修正的磁偶極子模型進行補充。
　　(4)分別在有場和無場下制備四組不同顆粒含量硅橡膠基的磁流變彈性體，并對其微觀結(jié)構(gòu)進行觀察，有場下顆粒之間形成有序的鏈狀結(jié)構(gòu)，無場下對于顆粒含量較高的磁流變彈性體內(nèi)部則呈現(xiàn)規(guī)則化密布排列。通過動態(tài)機械分析儀測試磁流變彈性體的力學(xué)性能，同時結(jié)合推導(dǎo)出的力學(xué)公式，