摩擦現(xiàn)象廣泛存在于機(jī)械結(jié)構(gòu)中，針對(duì)不同需求實(shí)現(xiàn)增摩、減磨和摩擦主動(dòng)控制是機(jī)械設(shè)計(jì)重要的目標(biāo)之一。基于外場(chǎng)控制摩擦是實(shí)現(xiàn)摩擦主動(dòng)控制的重要途徑。電/磁流變智能材料因其強(qiáng)度在外場(chǎng)調(diào)控下可實(shí)現(xiàn)2⁵個(gè)數(shù)量級(jí)的增強(qiáng)而成為摩擦主動(dòng)控制的研究熱點(diǎn)。研究電/磁流變效應(yīng)的機(jī)理，討論顆粒結(jié)構(gòu)與強(qiáng)度的關(guān)系對(duì)電/磁流變器件設(shè)計(jì)及應(yīng)用具有重要意義。本文從顆粒間摩擦與潤(rùn)滑的角度對(duì)電/磁流變效應(yīng)的機(jī)理進(jìn)行了研究。首先，根據(jù)不同材料的電流變液的剪切流變特性，提出了一種新的結(jié)構(gòu)參數(shù)。利用這一結(jié)構(gòu)參數(shù)，對(duì)不同體積比例的基于沸石/硅油的電流變液在恒定電場(chǎng)、變剪切速率模式下的流變曲線歸一化，得到了曲線形式和物理意義與摩擦學(xué)中常用的Stribeck曲線具有良好對(duì)應(yīng)關(guān)系的歸一化曲線。進(jìn)而借鑒摩擦潤(rùn)滑狀態(tài)分析了電流變液剪切過程中顆粒結(jié)構(gòu)變化、顆粒-極板的相互作用以及剪切應(yīng)力的來源。結(jié)合電流變液在低剪切速率下的剪切增稠現(xiàn)象，應(yīng)用特征值分別為10-6、10-4、10-2的結(jié)構(gòu)參數(shù)將沸石/硅油基的電流變液顆粒結(jié)構(gòu)隨剪切速率增大的演化過程劃分為：初始鏈結(jié)構(gòu)狀態(tài)、剪切增稠結(jié)構(gòu)狀態(tài)、過渡結(jié)構(gòu)狀態(tài)、剪切流擠壓結(jié)構(gòu)狀態(tài)。然后... 

【文章來源】：清華大學(xué)北京市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：124 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 引言
    1.1 研究背景
    1.2 電流變效應(yīng)的機(jī)理與應(yīng)用
        1.2.1 電流變效應(yīng)的機(jī)理
        1.2.2 電流變效應(yīng)的應(yīng)用
    1.3 磁流變效應(yīng)的機(jī)理與應(yīng)用
        1.3.1 磁流變效應(yīng)的機(jī)理
        1.3.2 磁流變效應(yīng)的應(yīng)用
    1.4 基于外場(chǎng)的摩擦控制
        1.4.1 施加電場(chǎng)
        1.4.2 施加磁場(chǎng)
        1.4.3 施加振動(dòng)
    1.5 課題意義與研究?jī)?nèi)容
第2章 實(shí)驗(yàn)材料與裝置
    2.1 本章引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)材料
        2.2.1 電流變液
        2.2.2 磁流變液
    2.3 測(cè)試裝置
        2.3.1 電流變測(cè)試裝置
        2.3.2 磁流變測(cè)試裝置
    2.4 本章小結(jié)
第3章 電流變液剪切流的結(jié)構(gòu)參數(shù)
    3.1 本章引言
    3.2 電流變液剪切行為
        3.2.1 剪切流變測(cè)試
        3.2.2 剪切性能分析
        3.2.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)
    3.3 磁流變液的剪切應(yīng)力與法向力
        3.3.1 磁場(chǎng)對(duì)剪切應(yīng)力與法向力的影響
        3.3.2 剪切強(qiáng)度與法向力的比值
    3.4 本章小結(jié)
第4章 磁流變液的粘滑與剪切增稠
    4.1 本章引言
    4.2 磁流變剪切中的粘滑
        4.2.1 低剪切速率的粘滑現(xiàn)象
        4.2.2 剪切屈服區(qū)域
        4.2.3 基礎(chǔ)液對(duì)磁流變液粘滑與剪切強(qiáng)度的影響
    4.3 電/磁流變液的剪切增稠現(xiàn)象
        4.3.1 剪切增稠規(guī)律
        4.3.2 磁流變液剪切增稠與粘滑的關(guān)系
    4.4 本章小結(jié)
第5章 磁控摩擦與聲發(fā)射信號(hào)
    5.1 本章引言
    5.2 磁場(chǎng)下的干摩擦實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 外加磁場(chǎng)對(duì)摩擦副機(jī)械性能影響
        5.2.2 外加磁場(chǎng)對(duì)摩擦副噪聲的影響
        5.2.3 磨痕磨粒分析
    5.3 聲發(fā)射信號(hào)與潤(rùn)滑狀態(tài)的關(guān)系
        5.3.1 實(shí)驗(yàn)方法
        5.3.2 聲發(fā)射信號(hào)與摩擦系數(shù)的關(guān)系
    5.4 磁流變液剪切測(cè)試中的聲發(fā)射信號(hào)
        5.4.1 磁流變測(cè)試中的聲發(fā)射信號(hào)強(qiáng)度
        5.4.2 磁流變測(cè)試中的聲發(fā)射信號(hào)頻譜
    5.5 本章小結(jié)
第6章 粗糙度對(duì)磁流變液剪切行為的影響
    6.1 本章引言
    6.2 不同粗糙度的極板制備與形貌表征
    6.3 粗糙度對(duì)剪切強(qiáng)度的影響
    6.4 粗糙度對(duì)粘滑現(xiàn)象的影響
        6.4.1 典型粘滑曲線
        6.4.2 粘滑特征的變化
    6.5 本章小結(jié)
第7章 基于電/磁流變效應(yīng)的摩擦主動(dòng)控制實(shí)驗(yàn)研究
    7.1 本章引言
    7.2 基于電流變效應(yīng)的摩擦主動(dòng)控制器件
        7.2.1 器件設(shè)計(jì)
        7.2.2 器件性能測(cè)試
    7.3 基于磁流變效應(yīng)的離合器
        7.3.1 離合器設(shè)計(jì)
        7.3.2 離合器性能測(cè)試
    7.4 本章小結(jié)
第8章 結(jié)論與展望
    8.1 主要結(jié)論
    8.2 主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)
    8.3 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷、在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文與研究成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3577664