聚偏氟乙烯/聚醚型热塑性聚氨酯弹性体共混物的相互作用及增容机理

采用流延成膜法制备了4种增容改性的聚偏氟乙烯（PVDF）与聚醚型热塑性聚氨酯弹性体（TPU）固体共混物（PVDF/TPU）.结合分子动力学模拟研究了PVDF/TPU的相互作用,并探讨了其增容机理.研究结果表明,与PVDF/TPU-1,PVDF/TPU-2及PVDF/TPU-3相比,加入γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷-端氨基丁腈橡胶（GPTMS-ATBN）后,PVDF/TPU-4的2个玻璃化转变温度（T_g）相互靠近,两相界面存在分布梯度,构成了双相连续的微观结构,表明GPTMS-ATBN增容PVDF/TPU共混物具有显著效果.同时,PVDF/TPU-4的共混结合能大幅减小,二面角扭转能、键角弯转能等明显增大,表明PVDF及TPU与GPTMS-ATBN之间发生相互作用.傅里叶红外光谱（FTIR）及X射线光电子能谱（XPS）证实了GPTMS-ATBN增容PVDF/TPU的机理为GPTMS-ATBN中ATBN链段与PVDF彼此缠绕,相互混溶,而水解后两端GPTMS中大量羟基与TPU分子链中氨基甲酸酯键及醚键相互吸附,从而生成了氢键.     

大口径光学元件磁流变加工驻留时间求解算法

为了解决大口径光学元件磁流变高精度加工问题,基于矩阵运算模型,提出了SBB(Subspace Barzilai and Borwein)最小非负二乘与自适应Tikhonov正则化相结合的驻留时间快速求解方法。同时,在一次收敛中采用双去除函数优化螺旋线轨迹下光学元件的加工,保证中心区域与全口径面形精度一致。仿真表明该算法与常用Lawson-Hanson最小非负二乘法相比,计算精度一致且求解效率大幅提高。对Φ600mm以彗差为主的光学表面模拟加工,峰谷(PV)值和均方根(RMS)值从初始的2.712λ与0.461λ中心区域全局一致收敛到0.306λ和0.0199λ(λ=632.8nm)。因此,提出的算法能够在有效保证面形收敛精度的同时快速获得稳定可靠的驻留时间分布,为磁流变抛光应用于大口径光学元件提供有力支持。     

磁电弹性体中螺型位错与唇口裂纹的相互作用

研究磁电弹性体中螺型位错与唇口裂纹的相互作用。结合Muskhelishvili方法和干扰技术, 在假定裂纹面具有不可渗透条件下得到磁电弹性体中由位错和唇口裂纹所诱导的应力场、电场和磁场的解析解。应用广义Peach-Koehler公式,得到作用在位错上的影像力。通过数值算例,得到场强度因子的变化规律及影像力和广义力随位错位置的变化规律。     

介电弹性体驱动液体透镜的设计与分析

介电弹性体具有结构紧凑、形变量大、响应速度快及易集成等特点,为了降低驱动电压,将介电弹性体应用于液体透镜中,采用介电弹性体和透镜薄膜分离结构,建立了介电弹性体主动薄膜变形、透镜薄膜变形以及液体透镜焦距的数学模型。仿真结果表明,当初始液体压力为500 Pa、驱动电压为1000 V时,液体透镜的变焦范围为15.13～22.80 mm,焦距增加了为51%。分析了介电弹性体的杨氏模量、残余应力、初始厚度及半径对液体透镜焦距的影响,结果表明,同等增加倍率下,介电弹性体的初始厚度对液体透镜焦距的影响最大,其次为残余应力,该研究结果可为优化设计介电弹性体驱动的液体透镜提供参考。     

有重弹性体形变与质量分布规律的简明推导

依据胡克定律与串联弹性体的劲度系数计算公式,直观简便地导出了弹性体在重力场中的形变规律、质量分布规律及其质心位置.     

一种改进的磁流变阻尼器模型及其对振动主动控制的应用

本文对一个带有磁流变阻尼器的二自由度弹簧阻尼系统的基础激励响应进行了主动控制数值仿真.使用改进的P-模型模拟磁流变阻尼器的力学性能,应用H2/LQG方法设计了状态反馈增益矩阵,选用Clipped-Optimal控制律完成磁流变阻尼器控制电流的确定.仿真结果表明受控系统的响应水平显著小于无控系统,改进的P-模型运作良好,可以在数值仿真过程中代替真实磁流变阻尼器的工作.     

多个磁流变弹性体自调谐式吸振器的联合控制研究

遗传算法是一种自适应、启发式、全局优化的搜索算法,在结构振动控制等复杂控制领域得到了广泛的应用,本文针对磁流变弹性体自调谐式吸振器难以建立准确的控制模型的特点,通过改进基本遗传算法,设计和实现了一种同时控制多个吸振器的联合控制算法,该方法在协调控制时,根据多个吸振器协调控制对控制量的要求采用指定位交叉产生新个体,与通过随机位交叉产生的新个体相比,这样能以较大的概率产生更健壮的新个体,从而使算法更快收敛.将该算法应用到两个吸振器联合控制的实验系统中,在吸振器移频范围内,被减振系统各观测点均有较好的减振效果,当吸振器与主系统质量比为1∶19.8时,减振效果最高约12dB,主被动减振效果之差最佳时达7dB.     

磁流变阻尼器半主动控制方法的实验研究

由于磁流变阻尼器是一种高度非线性的装置,因此建立与之相适应的控制系统是半主动控制问题的关键。本文采用改进的Bingham模型建立了磁流变阻尼器的动力学特性模型,根据天棚阻尼开关控制、天棚阻尼连续控制和模糊控制三种控制方法,确立了从系统速度响应到磁流变阻尼器励磁电流之间的关系,并开发了一套半主动控制系统。在一个两自由度的简化车辆试验平台上进行半主动控制试验,对比研究了三种控制方法的控制效果。实验结果表明,在1.3Hz~2.0Hz的低频段内,开关控制的最佳减振效果为15.1%,连续控制的最佳减振效果为14.9%,模糊控制的最佳减振效果为20.1%。可见,三种控制方法都能有效的减小车体的振动,模糊控制的减振效果最佳。     

磁流变液组分选择原则及其机理探讨

从关流变液的流变机理及其性能指标出发,探讨了磁流变液组分母液、磁性颗粒、表面活性剂的选择原则及其对磁流变液性能的影响,及磁流变液的分散工艺;并在此基础上,研制成功了一种性能优良的磁流变液,其沉降稳定性较好,长时间（一个月左右）存放基本不沉降。     

磁流变减振器控制研究

从混合工作模式推导出了磁流变减振器的阻尼力与控制电流之间的关系,并以此为依据设计出磁流变减振器的控制器,经实验测试控制器具有响应速度快、输出精度高等特点,对磁流变减振器的控制效果令人满意。