采用分子动力学模拟的方法,研究了电场方向对电流变液剪切应力的影响结果表明由于流体中自发倾斜链的形成,剪切应力对电场方向有明显的依赖关系  (本文共7页)

作为一种典型的智能材料,电流变液的力学性能在外加电场下能够发生显著的变化,而且这种变化是快速可逆的。鉴于这种特殊性质,电流变液在力电耦合装置中具有广阔的应用前景。因此,电流变液力学性能变化的机理分析一直以来就是电流变液研究领域的重点和难点。在外加电场作用下,电流变颗粒在极板间形成链状结构使电流变液的剪切应力和表观粘度显著增加。电流变液工作状态下的微观结构与力学性能的关系是解释电流变机理的关键所在。由于实验条件的限制,电流变颗粒的微观结构很难直接被观测到,因此模拟计算成为了研究电流变液机理的重要方法。通过实验现象验证计算模型的正确性,用模拟计算的结果解释实验中观测的现象,是目前电流变液机理研究常用而有效的手段。本文采用实验与计算模拟相结合的方法全面研究了电流变液在压缩和剪切时的力学性能变化,并探究了其中不同影响因素的作用机理,具体工作内容如下:1.通过实验结合模拟计算的方法研究了电流变液在压缩模式下法向应力的变化情况。电流变液在压... 

fluids)是一种智能材料，通常是高介电常数的微小颗粒分散在低介电常数的绝缘液体中形成的悬浮体系。当对它施加电场时，其粘度瞬间变化几个数量级，表现出类固体的性质。电流变液作为一种新型智能材料，其力学、电学、光学性能可由外加电场连续调控，这一特性使得电流变液在液压系统、减振装置、印刷、光学以及机电一体化等领域具有广阔的应用前景，成为仿生智能科学的首选材料之一。在过去的几十年间，电流变液材料的制备主要集中在无机氧化物和有机聚合物。1985年Block首先研制出了稠环芳醌类电流变液，标志着无水电流变液研究的开始。然而材料综合性能的不足，如剪切强度低、易沉降、温度效应显著等因素，严重地制约了电流变技术的工业化。通常认为电流变效应是由于电场作用下悬浮颗粒的极化，进而导致颗粒间相互作用的变化，使流体流变性能发生改变。蒙脱土(montmorillonite，MMT)是一种天然矿物，具有层状结构... 

电流变液是一种流变特性可受外电场调控的新型智能材料,而电流变效应则是对电流变液在外电场作用下其表观粘度发生巨大变化的描述。经过数十年的探索研究,至今仍然没有一项基于电流变材料的成熟产品进入市场。究其原因,主要还是对电流变液在外电场作用下的各种力学性能表征及其内在的机理研究不够透彻,特别是对多场(电场、流动场及剪切场等)耦合作用下的力学性能与场致亚微观结构的动态耦合关系的理解还不够深入。本文针对当前电流变液研究中对非均匀电场下电流变液动力学研究缺乏这一现状,从理论和实验研究这两个方面开展研究工作,通过数值模拟仿真结合实验验证的方法研究了电流变液在非均匀电场下的动力学行为特性。首先,运用电流变液动力学基本方程,分别计算分析了非均匀电场下动力学过程中,电流变颗粒所受力中对电流变液场致亚微观结构演变影响最主要的力;并根据电动力学、流体力学等理论,结合电流变液基本控制方程,建立了非均匀电场与流动场(压力梯度场)的耦合场下电流变液动力学仿真... 

电流变液作为一个新型的智能材料,通常为纳米或者微米级的具有高介电常数的介电颗粒与低介电常数的分散介质均匀混合而成的悬浮体系。该材料在外电场作用下表观粘度迅速增加,表现出类固体的性质。在电场下,电流变液的表观粘度迅速地变化,其原因是由于颗粒在两电极之间形成的桥联结构阻碍了结构进一步变化,表明流变性质的变化是由微观结构的变化引起的。电流变液的这种性质使其有广泛的应用前景,如减振器、阻尼器等。电流变液的许多应用都需要工作在动态剪切状态下,因此研究电流变液在动态剪切下的力学行为是一个重要的课题。电流变液在动态剪切下相比静态下更复杂的行为特征,比如在屈服后的非线性行为,电流变效应在高速剪切下的迅速降低等。这些力学行为背后的微观结构变化及机理解释到目前为止还没有得到很好的解决。为了解决这个问题,本文在考虑了动态剪切下存在的颗粒自旋和界面滑移等因素,建立了计算模型,通过模拟计算结合实验测试的方法研究了电流变液在动态剪切下的力学性质和流变行为。... 

根据介电极化理论，从电流变液材料物理设计的介电常数、电导率和介电损耗等参数出发，采用分子自组装方法，制备出超分子配合物新型电流变液材料。从分子水平上通过对主体、客体及超分子配合物材料的结构调节，以期获得对电流变材料性能的调控，从而为电流变材料的化学设计提供一种有效方法。在本项研究中，分别制备了4种不溶性β-环糊精聚合物及其与1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚构筑的超分子配合物、6种水溶性β-环糊精聚合物及其与3-羟基-2-萘甲酸的超分子配合物、2种β-环糊精淀粉树脂及6种β-环糊精淀粉共聚物与取代水杨酸、3-羟基-2-萘甲酸形成的超分子配合物颗粒，通过红外光谱、荧光分析、元素分析、电子吸收光谱及核磁共振谱等对它们的结构进行了表征。利用上述材料与甲基硅油配制了无水电流变液，研究它们的电流变性质，取得如下研究结果：1．用分子自组装方法构筑了不溶性β-环糊精聚合物／1-(2-吡啶偶氮)-2-萘酚的超分子配合物颗粒。用荧光分析、IR、XRD... 

[版权声明] 本站所有资料由用户提供并上传，若内容存在侵权，请联系邮箱。资料中的图片、字体、音乐等需版权方额外授权，请谨慎使用。网站中党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽)仅限个人学习分享使用，禁止广告使用和商用。