基于链化分析的磁流变液剪切屈服应力模型

基于磁性颗粒在磁场作用下的链化分析和统计分析方法,建立了磁流变液的宏观屈服剪应力的分析模型.模型考虑了磁感应强度、颗粒尺寸、体积分数、剪应变率以及饱和磁化强度等因素,能描述不同剪切应变率下剪切应力的变化及在高应变率下可能出现的剪切稀化效应.分析了不同因素对剪切屈服应力的影响,讨论了提高磁流变液剪切屈服应力的途径.分析表明,该模型的计算结果能较好地描述有关实验现象,并可用于高性能磁流变液的设计分析.     

化学机械抛光中纳米颗粒的作用分析

化学机械抛光（chemical mechanical polishing, CMP）是用于获取原子级平面度的有效手 段.目前，CMP的抛光液通常使用纳米级颗粒来加速切除和优化抛光质量.这类流体的流变性 能必须考虑微极性效应的影响.对考虑微极性效应的运动方程的求解，有助于了解CMP的作用 机理.数值模拟表明，微极性将提高抛光液的等效黏度从而在一定程度上提高其承载能力， 加速材料去除.这在低节距或低转速下尤为明显，体现出其具有尺寸依赖性.通过改变抛光液 中粒子的微极性，用实验研究了微极性效应对CMP中材料去除速率的影响，证明了分析的合 理性. 关键词： 化学机械抛光 微极流体 抛光液 流变特性 材料去除速率     

基于多链模型的磁流变弹性体剪切模量的数值分析

从颗粒间的磁相互作用能出发,利用磁能密度的变化,计算了磁流变弹性体的磁致剪切模量.考虑了链内颗粒和相邻链中颗粒的影响,修正了磁流变弹性体的磁偶极子模型.构建了 BCT 结构计算模型,对含柱状结构的磁流变弹性体进行了计算.计算结果表明,传统的点偶极子模型高估了磁流变弹性体的磁致剪切模量；在提高磁流变弹性体的磁致剪切模量方面,颗粒体积比浓度较小时,链状结构比柱状结构要好；而当颗粒体积比浓度较大时,柱状结构优于链状结构.     

磁流变弹性体中结合胶的存在及其对材料性能的影响

为了提高磁流变材料的力学磁学性能，在大量的实验和观测过程中，发现了在磁流变弹性体的内部存在结合橡胶现象．进一步的实验证实了铁磁性颗粒表面的确存在结合橡胶，并且这层结合橡胶的厚度和铁磁性颗粒的大小之间的相互关系对材料的性能有显著的影响．通过理论分析和实验测试发现，通过提高颗粒半径和结合橡胶厚度的比率，可以显著提高磁流变弹性体的磁流变性能．     

斜拉索振动控制中MR阻尼器选型的研究

以全索全时段振动响应的均方根(RMS)评价MR阻尼器对斜拉索的减振效果。计算结果表明MR阻尼器型号是影响斜拉索减振效果的最主要因素。斜拉索的减振效果在选用合适的MR阻尼器时达到最佳。进而研究了MR阻尼器型号与阻尼器安装位置、施加的电压、斜拉索基频(张力、索长、质量)、激励荷载(类型、频率、幅值)等各种因素的关系,为MR阻尼器合理选型提供了优化设计的方法。型号选用主要是与斜拉索基频和MR阻尼器安装位置有关。在引起索基频变化的因素中,索质量对型号的选取影响最大;而索长对型号影响不大。对于索质量较大、张力较大、MR阻尼器安装位置较低、外界激励较大、频谱特征多变、低频为主时需要较强的MR阻尼器。进一步研究表明,半主动控制与开环控制的最优MR阻尼器型号有较好的一致性,因此半主动控制所选用的MR阻尼器型号可参照被动控制时最优MR阻尼器型号。     

一类非线性磁流变系统局部分岔特性研究

讨论了一类基于磁流变阻尼器非线性系统的局部分岔与控制问题，建立了该系统的动力 学模型，运用中心流形定理和范式理论，得到该系统双零特征值问题的规范形及其普适开折， 进而探讨了此系统的分岔行为和稳定性；给出了分岔曲线、转迁集；并给出了此类非线性系 统的数值仿真结果.     

结构振动的滑模变结构半主动控制

研究应用磁流变阻尼器(MRD)对结构振动半主动控制的算法和原理。研制并对磁流变阻尼器进行了阻尼特性实验，采用非线性滞回双粘性模型描述磁流变阻尼器的阻尼特性，模型结果与实验结果非常一致。采用滑模控制算法和趋近律方法设计了半主动控制器。利用滑模控制方法所建立的控制器，本文给出了地震激励下结构振动半主动控制算例。计算分析表明，半主动滑模控制具有控制效果明显、鲁棒性好等优点，是一种非常有发展前途的控制方法。     

磁流变抛光材料去除的研究

磁流变抛光是近十年来的一种新兴的先进光学制造技术 ,它利用磁流变抛光液在梯度磁场中发生流变而形成的具有粘塑行为的柔性“小磨头”进行抛光。被抛光光学元件的材料去除是在抛光区内实现的。首先简要阐述了磁流变抛光的抛光机理 ,然后利用标准磁流变抛光液进行抛光实验。研究了磁流变抛光中几种主要工艺参数对抛光区的大小和形状以及材料去除率的影响情况。最后给出了磁流变抛光材料去除的规律。     

磁性液体的合成及生物医学应用

本文综述了纳米磁粉的化学合成及磁性液体的一般制备方法及其磁性、磁流变性和磁熵热效应等在靶向给药、栓塞治疗、温热治疗上的应用。     

斜拉桥横向振动的半主动筋腱控制

对桥梁等大型土建结构在外扰作用下的振动实施控制是目前的一个研究热点,也是提高结构安全性与耐久性的一条重要途径。本文提出采用磁流变阻尼器（Ｍａｇｎｅｔｏ－Ｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄａｍｐｅｒ,ＭＲＤ）与斜拉索构成的半主动筋腱（Ｓｅｍｉ－Ａｃｔｉｖｅ Ｔｅｎｄｏｎ）实现斜拉桥横向振动的半主动控制的原理,讨论了其可行性、具体控制方案和控制算法,给出了一对一双索斜拉桥模型在随机扰动作用下的振动控制仿真结果