磁流變彈性體作為一種磁敏智能材料,具有可調(diào)節(jié)的自身性能和過程可控性的優(yōu)點(diǎn),為板材成形過程進(jìn)行實(shí)時智能控制提供了可能性。本文從細(xì)觀力學(xué)的角度出發(fā),針對硅橡膠基或聚氨酯基磁流變彈性體介質(zhì),建立了二維和三維MREs的RVE模型;通過理論分析與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,對MREs的宏觀靜力學(xué)性能及磁學(xué)特性進(jìn)行了研究,并結(jié)合磁學(xué)性能分析力學(xué)性能的變化機(jī)理。研究結(jié)果表明,二維各向同性的MREs在外磁場的施加下拉伸模量減小,壓縮模量增大,剪切模量先減后增。二維及三維均勻顆粒成鏈的MREs在外磁場的施加下拉伸模量減小,壓縮模量增大,剪切模量增大。MREs內(nèi)顆粒的非均勻分布可以保持力學(xué)性能變化規(guī)律不變,而數(shù)值增大。外磁場下力學(xué)性能的改變是磁能和基體內(nèi)預(yù)儲存的基體的應(yīng)變能相轉(zhuǎn)化的結(jié)果。首先在偶極子模型的基礎(chǔ)上MREs的磁致力學(xué)特性及磁學(xué)特性進(jìn)行了理論研究,得出計(jì)算公式。建立了二維和三維的磁流變彈性體RVE模型,在考慮了基體本構(gòu)的非線性以及顆粒的線性磁化作用情況下,對MREs的磁致變形進(jìn)行了磁-彈性耦合數(shù)值模擬,包括拉伸、壓縮和剪切變形,研究其磁致力學(xué)特性及磁學(xué)特性。最終得出了MREs在拉伸、壓縮和剪切作用下M... 

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 磁流變材料
        1.1.1 磁流變液
        1.1.2 磁流變泡沫
        1.1.3 磁流變膠
        1.1.4 磁流變彈性體
    1.2 磁流變彈性體的研究現(xiàn)狀
    1.3 復(fù)合材料細(xì)觀力學(xué)夾雜問題
    1.4 本文的研究目的及內(nèi)容
    1.5 本文的研究思路及方案
第2章 MRES磁致力學(xué)性能的理論研究
    2.1 引言
    2.2 MRES的磁學(xué)特性
        2.2.1 磁學(xué)基礎(chǔ)
        2.2.2 磁致變形和磁致伸縮現(xiàn)象
        2.2.3 磁場力的計(jì)算及Maxwell電磁應(yīng)力張量的引入
        2.2.4 磁場能的計(jì)算
    2.3 電磁場的邊界條件
    2.4 磁流變彈性體磁致拉伸力學(xué)性能的理論分析
    2.5 磁流變彈性體磁致壓縮力學(xué)性能的理論分析
    2.6 磁流變彈性體磁致剪切力學(xué)性能的理論分析
    2.7 小結(jié)
第3章 二維RVE磁致力學(xué)性能模擬研究
    3.1 引言
    3.2 二維各向同性磁流變彈性體磁致力學(xué)性能研究
        3.2.1 拉伸磁致力學(xué)性能分析
        3.2.2 壓縮磁致力學(xué)性能分析
        3.2.3 剪切磁致力學(xué)性能分析
    3.3 二維顆粒成鏈磁流變彈性體磁致力學(xué)性能研究
        3.3.1 拉伸磁致力學(xué)性能分析
        3.3.2 壓縮磁致力學(xué)性能分析
        3.3.3 剪切磁致力學(xué)性能分析
    3.4 小結(jié)
第4章 三維磁流變彈性體磁致力學(xué)性能模擬研究
    4.1 引言
    4.2 三維均勻分布顆粒成鏈磁流變彈性體磁致力學(xué)性能研究
        4.2.1 拉伸磁致力學(xué)性能分析
        4.2.2 壓縮磁致力學(xué)性能分析
        4.2.3 剪切磁致力學(xué)性能分析
    4.3 三維非均勻分布顆粒成鏈磁流變彈性體力學(xué)性能研究
        4.3.1 拉伸磁致力學(xué)性能分析
        4.3.2 壓縮磁致力學(xué)性能分析
        4.3.3 剪切磁致力學(xué)性能分析
    4.4 小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝



本文編號：3696113