磁流变液本征性能研究

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1、硕士学位论文磁流变液本征性能研究RESEARCHONTHEINTRINSICPROPERTIESOFMAGNETORHEOLOGICALFLUIDS高久旺哈尔滨工业大学2009年6月国内图书分类号：TB381学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文磁流变液本征性能研究硕士研究生：高久旺导师：关新春教授申请学位：工学硕士学科、专业：结构工程所在单位：土木工程学院答辩日期：2009年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TB381U.D.C:624Dissertat

2、ionfortheMasterDegreeinEngineeringRESEARCHONTHEINTRINSICPROPERTIESOFMAGNETORHEOLOGICALFLUIDSCandidate：GaoJiuwangSupervisor：Prof.GuanXinchunAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliation:SchoolofCivilEngineeringDateofDef

3、ence：June，2009Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要磁流变液是由磁性颗粒均匀分散在基础载液中形成的悬浮液，由于其独特的流变特性，在汽车、机械、土木工程和医疗等领域展现出了良好的应用前景，被认为是最具前途的智能材料之一。由于磁性颗粒的密度远高于载液，且粒径属于微米级的范畴，磁性颗粒在长期静置条件下的沉降已经成为无法克服的物理规律。如何促使磁流变液形成具有触变特征，在轻微扰动下即可重新回复均匀流动状态而非硬性的结垢性沉降，

4、已成为制备磁流变液的关键技术。在悬浮液中加入触变剂，使其内部形成触变网络是提高悬浮颗粒沉降稳定的主要手段。到目前为止，综合分析磁流变液的触变性能，并系统测试磁流变液触变性的文献并不多见。这在一定程度上，影响了磁流变液配置理论的发展。本文利用流变学的知识，重点研究了磁流变液触变性特征及其评价方法和流变学本构方程。具体内容如下：（1）总结了悬浮液触变性已具有的评价方法，并试验研究了各方法对磁流变液触变性表征的适用性。结果表明，触变破解指数、触变环面积及剪切稀化指数可用于表征磁流变液的触变性能。（2）研究了细粉触变剂及自

5、制触变剂对基础载液和磁流变液流变性的影响。结果表明，细粉触变剂比自制触变剂能更好地提高基础载液的触变性能，含有触变剂的磁流变液的性能远优于无触变剂的磁流变液。（3）基于试验数据，研究了磁流变液的宏观流变学模型与触变本构。结果表明，Herschel-Bulkley模型能够描述磁流变液屈服后的剪切变稀行为，可用于对其触变环的拟合；剪切速率陡降后，磁流变液剪切应力恢复曲线可用指数函数进行描述；Toorman模型并不能够准确地描述磁流变液的触变行为。关键词：磁流变液；流变学；触变性；悬浮液-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论

6、文AbstractAmagnetorheological(MR)fluidisasuspensionofmicron-sizedmagnetizableparticleshomogenouslydispersedinacarrierfluid.Duetoitsparticularrheologicalproperties,MRfluidshowsagoodapplicationprospectintheareasofautomotive,mechanical,civilengineeringandmedical,a

7、ndisconsideredtobeoneofthemostpromisingintelligentmaterialsinthefuture.Onaccountofthedensityofferromagneticparticlesismuchhigherthanthecarrierfluidandtheparticlesizeisinthelevelofmicron,thesettlementofmagnetizableparticlesisinevitableafteralongtermofrest.Howto

8、makeMRfluidhavetheabilityofthixotropythatitcanbebackagaintouniformflowstateintheminordisturbanceratherthancakingsettlementisthekeytechnologytoprepareMRfluid.Byaddingthixotropicagen