磁流變彈性體薄板的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化.pdf

1、隨著機(jī)器工業(yè)、航空航天、建筑及醫(yī)療等領(lǐng)域的迅猛發(fā)展，對(duì)智能材料和智能結(jié)構(gòu)的研究越來(lái)越重要。磁流變彈性體作為新興的智能材料，在磁場(chǎng)作用下能顯著提高彈性模量，并具有無(wú)需密封、性能穩(wěn)定、響應(yīng)迅速等特點(diǎn)，在需要進(jìn)行剛度控制的結(jié)構(gòu)中具有廣泛的應(yīng)用前景。目前磁流變彈性體的研究基本處于實(shí)驗(yàn)室階段，關(guān)于磁流變彈性體如何改變材料的力學(xué)性質(zhì)及進(jìn)一步對(duì)結(jié)構(gòu)承載的影響，缺乏深入研究。因此，本文在磁流變彈性體的磁致剪切模量計(jì)算、含磁流變彈性體的結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化方面

2、做了以下工作。
　　首先對(duì)磁流變彈性體微結(jié)構(gòu)進(jìn)行仿真，得到了磁流變彈性體中若干與材料性質(zhì)相關(guān)的物理量，然后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算了磁流變彈性體等效單元體的相對(duì)磁導(dǎo)率，與文獻(xiàn)中實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較接近。其次計(jì)算了磁流變彈性體在不同顆粒體積份數(shù)下和不同磁場(chǎng)強(qiáng)度下的磁致剪切模量，與實(shí)驗(yàn)結(jié)果在趨勢(shì)上保持一致。同時(shí)計(jì)算了不同顆粒間隙指示和不同顆粒形狀下的磁致剪切模量。
　　然后將磁流變彈性體制成的薄板引入磁場(chǎng)中，在不同的磁場(chǎng)強(qiáng)度下對(duì)試件進(jìn)行結(jié)構(gòu)

3、分析。計(jì)算了靜力作用下磁場(chǎng)對(duì)磁流變彈性體構(gòu)件撓度的影響，結(jié)果顯示磁場(chǎng)可以有效降低其撓度。分析了磁場(chǎng)對(duì)磁流變彈性體構(gòu)件自振頻率的影響，結(jié)果顯示自振頻率隨磁場(chǎng)增強(qiáng)而增大，隨顆粒體積份數(shù)增加而降低。計(jì)算了機(jī)械荷載與磁場(chǎng)作用下磁流變薄板的臨界屈曲載荷，結(jié)果顯示結(jié)構(gòu)臨界屈曲荷載隨顆粒體積份數(shù)與磁場(chǎng)強(qiáng)度增大而明顯提高。還計(jì)算了磁場(chǎng)、電流、機(jī)械荷載共同作用下薄板的臨界屈曲荷載，電流的大小和方向都對(duì)臨界屈曲荷載有關(guān)鍵影響。
　　最后對(duì)磁流變彈性薄