1、論文采用理論分析、實驗測試、數(shù)值計算的方法，從宏觀和微觀方面系統(tǒng)研究磁流變體的力學機理及一系列相關重要問題。以磁流變體在外加磁場作用下的磁流變效應為線索，詳細研究了磁流變體的流變特性、磁流變效應的特征以及影響磁流變效應的主要因素，磁流變流體的力學行為，研究的主要內(nèi)容如下： 1.應用電磁學、電動力學和流體力學的基本理論，采用機械設計的基本原理和實驗力學的測試方法，自行研制了一套測試磁流變體流變特性的實驗裝置平臺，其性能穩(wěn)定，最大可

2、測剪切應力值為160kPa，磁場可調(diào)范圍為0-6kGs，磁場均勻，剪切率可調(diào)范圍為0-360rod/s，同時，壁面采用高磁導率材料，避免了測量中出現(xiàn)壁面滑移。 2.采用實驗方法，研究了磁流變體的力學性能和磁學性能。研究表明，外加磁場強度是影響磁流變體的力學性能主要因素，隨著磁場強度的增加，磁流變體的粘度、屈服應力隨之增大，在磁場強度一定時，粘度隨剪應變率的增大而減小，屈服應力幾乎不隨剪應變率變化。磁流變體中磁性粒子的磁學性能，是

3、影響磁流變體磁學性能的決定因素，它的磁化率和相對磁導率不是恒量，隨磁介質(zhì)所在的磁場矢量而變化。 3.利用實驗方法，系統(tǒng)和詳細地討論了磁流變效應的特征、影響因素以及機理。研究表明，磁流變效應取決于外加磁場強度、磁性固體粒子的磁化率、直徑大小以及體積百分率、添加劑以及配制工藝等主要因素。當外加磁場強度增加，磁流變體的應力響應隨之增加；當固體粒子體積百分率增大時應力響應也隨之增大；當固體粒子的直徑增加應力響應也隨之增加，然而添加劑和配

4、制工藝對磁流變效應的影響是不可忽略的因素。磁流變效應是磁流變體在磁場作用下產(chǎn)生的一種極化效應，這種效應包括：固體粒子自身的內(nèi)部極化，基液的極化以及固體粒子表面和基液分界處的界面極化，其中固體粒子自身的內(nèi)部極化是磁流變效應的主要因素。磁流變體在外加磁場作用下，固體粒子極化后沿磁場方向取向排列，形成一種穩(wěn)定的鏈狀結(jié)構，使其具有抵抗剪切變形的能力，這是磁流變效應的關鍵。 4.應用連續(xù)介質(zhì)力學的基本概念，利用內(nèi)蘊時本構理論，基于一種簡單

5、的機械模型，在塑性不可壓、小變溫假設的基礎上，考慮磁場強度、固體粒子大小以及體積百分率對磁流變體流變性能的影響，提出了一種描述磁流變體的現(xiàn)象學模型，對磁流變體在純剪切應變作用下的響應進行了分析，得到了在不同磁場強度、不同百分率下材料的宏觀響應特性，其結(jié)果與實驗基本一致。 5.從磁流變流體在磁場作用下的微觀結(jié)構出發(fā)，采用微觀質(zhì)點的力學模型，運用固體物理學和磁性物理學的基本理論，分析了磁流變體在外加磁場作用下，固體粒子極化成鏈后，粒