磁流变弹性体的研究
磁流变弹性体是通过物理或化学等手段，将微米级软磁性颗粒散布在粘塑性态的高分子聚合物基体中，固化后(一般在磁场下固化)形成的高弹性的复合材料在磁场的作用下，磁流变弹性体内部的颗粒被磁化后，产生相互作用力，并进而影响其弹性模量和阻尼等力学性能，以及电学、磁学诸性能磁流变弹性体不但具有可控性、可逆性、响应迅速等高技术特征，还具有稳定性好、结构设计简单、制备成本低等独特的优点，因而拥有巨大的应用潜力，因此自1995年被发现以来成为智能材料的新兴热门分支但材料的磁流变效应一直未能达到实用化的程度，对其机理以及力学行为的描述也无法令人满意为此，需要综合材料设计、机理研究、力学和机械性能表征、应用开发(包括机械设计、力学建模、振动理论、自动控制)等多方面的研究，全面系统地研究这种新型智能材料的力学行为，反馈指导这种新材料的优化设计以制备实用的高性能的磁流变弹性体，并加以应用几年来，实验室建立了由双滚筒混炼机、溶混制备系统、脱泡室、强磁场发生装置以及热磁耦合硫化装置组成的材料制备系统；购买了高景深三维数码显微镜，加上我校工程中心的环境扫描电镜等，构建了材料微观结构观测系统；建立了包括力磁耦合动态热机械分析仪(DMA)、流变仪、电子拉力机、疲劳试验机、老化炉、磨耗试验机、冲击弹性试验机、硬度计等多种设备装置组成的材料的粘弹性能、磁致性能和机械性能等力学性能的表征系统制备系统中的热磁耦合硫化装置可产生高达3T的连续可调的磁场感应强度；测试系统中的力磁耦合动态测试装置是在国际通用仪器DMA上自行改装的(至今未见有相似的测试系统报道)，机械性能测试系统也是目前国际上唯一见诸报道的评估磁流变弹性体的机械性能的系统以上设备构筑起磁流变弹性体材料制备和性能实验研究的完备系统据此，研制了多种各向同性和各向异性的磁流变弹性体，并加以优化设计，多途径地研制了磁流变弹性体，对其各种性能进行了全面表征、评估在材料制备方面，实验室以室温硫化硅橡胶、甲基乙烯基硅橡胶、硅橡胶/聚氨酯混合物、丁基橡胶等为基体，以羰基铁粉为主体，采用了相应的固化方法(如室温硫化法、溶剂/γ-射线辐照法和高温硫化法)制备了多种各向同性和各向异性磁流变弹性体，并研究了其磁流变效应、微观结构、界面结合等多种性能在应用领域，利用磁流变弹性体剪切模量可由外加磁场控制这一独特的性能，提出了磁流变性体调频式半主动动力吸振器和全主动动力吸振器的概念，研制出多款自身固有频率可追踪外界频率变化的磁流变弹性体调频式动力吸振器，研究它们的吸振机理，分析了质量、阻尼等参数对吸振效果的影响，确定了吸振器的参数设计优化方向建立了吸振器动力学特性的研究平台，从理论和实验上研究了这几款磁流变弹性体吸振器的移频性能和吸振性能，实验表明，它们均具有良好的移频和吸振性能。
磁流变弹性体 吸振性能 复合材料
龚兴龙
中国科学技术大学近代力学系, 合肥,230027
国内会议
中国科协第235次青年科学家论坛--极端复杂测试环境下实验力学的挑战与应对
北京
中文
15-17
2011-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）