Energy dissipation of a ring-like metal rubber isolator

Metal rubber （MR） is a kind of homogeneous poroelastic damping material made of metal wire. In this paper, by ana- lyzing the forces on the MR isolator and the MR element, the hysteresis loops of the force and deformation are studied and verified by experiments. The results show that the force and displacement hysteresis loop of the MR isolator is described by the force and deformation hysteresis loops of the MR elements. In addition, the relationship between the energy dissipation coefficient of the MR element and that of the MR isolator is derived. The energy dissipation coefficient is programmed and calculated by MATLAB using experimental data, and the results are compared with the theoretical value. It is the basis for the design and applied research of the MR isolator in a future study.     

微系统中转矩及电渗流作用下的微粒子电动旋转操控

微粒子的电动旋转操控是表征分散系中微粒子介电特性的有效方法.低雷诺数微系统中,以Maxwell-Wagner极化理论为基础,进行了转矩作用下的微粒子电动旋转机理研究,推导了此机理作用下微粒子电动旋转峰值速度所对应的特征频率,分析了弛豫时间对粒子旋转方向的影响,对转矩作用下的微粒子电动旋转速度进行仿真;以双电层理论为基础,对电渗流导致的微粒子电动旋转机理进行定性分析,提出具有金修饰的粒子表面更适合电渗流作用下的电动旋转研究.分别以羧基修饰的聚苯乙烯微球以及表面被金修饰的聚苯乙烯微球为操控对象,进行电动旋转实 关键词： 微系统 电动旋转 转矩 电渗流     

非对称电极表面微观形貌对交流电渗流速的影响

经典交流电渗理论是利用电场进行非机械式微流体驱动的基础.传统理论交流电渗理论以双电层理论为基础,通过耦合电场方程以及流场方程得到微电极表面交流电渗流速表达式,通常与实验流速相差较大. 以电极表面微观形貌对交流电渗流速的影响为研究目标,定义微电极表面粗糙度为微观形貌特征参数,建立了等效双电层模型,并对传统交流电渗流速公式进行了修正.理论并仿真分析了表面粗糙度对于交流电渗流速的影响,利用非对称电极对交流电渗微流体驱动进行了实验研究,并进行对比分析.结果表明,理论分析与实验结果具有较好的一致性. 关键词： 交流电渗 电极表面粗糙度 等效双电层     

基于多物理场的TFC磁头热传导机理及其影响因素仿真研究

为了利用微尺度热效应的热致飞高控制(TFC)磁头技术实现磁头飞行高度的精确控制,分析了工作状态下TFC滑块在多物理场综合作用下所呈现出来的传热特性及其主要影响因素,考虑了磁头磁盘间超薄气膜的稀薄效应,建立滑块导热、空气轴承表面传热、气膜流动等模型,利用有限元法,对磁头热变形作用机理及热传导特性对滑块动力学特性影响进行了仿真研究,结果表明,建立的传热模型及对雷诺方程的修正适用于求解磁头磁盘界面气膜传热问题和磁头滑块的动力学问题;影响滑块热力学性能的因素主要可以归结为加热器高度、热生成率以及材料的传热系数;空气轴承力及工作表面热变形的双重作用决定了滑块飞行高度的改变.仿真结果为磁头滑块加热器的设计及空气轴承动力学特性分析提供了依据.     

磁头/磁盘间润滑剂转移机理及影响因素

硬盘存储密度的增加促使磁头的飞行高度不断降低.降低磁头飞行高度所导致的润滑剂在磁头与磁盘之间的转移已成为影响磁头飞行稳定性的一个重要因素.本文采用改进后的粗粒珠簧模型,应用分子动力学模拟方法,对磁头/磁盘之间润滑剂转移的机理进行研究.分析了磁盘表面润滑膜厚度、润滑剂种类以及磁头表面局部温度差对磁头/磁盘之间润滑剂转移量的影响.研究结果表明:转移到磁头上的润滑剂的体积随磁盘表面润滑膜厚度的增加而急剧增加;增加单个分子中羟基的数量,可以显著减少转移到磁头上的润滑剂的体积;磁头表面的局部高温可增加转移到磁头上的润滑剂的体积,且增加单个分子中羟基的数量可显著改善局部温度差对磁头/磁盘之间润滑剂转移的影响.     

混合式陶瓷球轴承在液氮中的摩擦学性能研究

研究了由ＳｉａｌｏｎＳｉ３Ｎ４陶瓷球,９Ｃｒ１８内外环以及由ＰＴＦＥ和玻璃纤维制成的保持架组合成的混合式陶瓷球轴承在液氮气氛和重负荷条件下的摩擦磨损性能,结果表明,通过９０ｍｉｎ的－１９６℃超低温台架试验后,混合式陶瓷球轴承仍可以正常工作,对试验后的陶瓷球进行显微镜观察未发现大面积的接触疲劳破坏,但在内外环滚道表面有轻微疲坑,混合式陶瓷球轴承的摩擦功耗明显低于钢制球轴承。     

应用于高速转子系统的金属橡胶阻尼环动力特性分析

针对金属橡胶构件的非线性特性及结构不同时弹性阻尼力学性能不同的特点, 利用实验和理论相结合的方法建立了金属橡胶构件迟滞回线边界变形过程力学模型, 推导了不同相对密度金属橡胶构件非线性迟滞恢复力表达式. 分析了简谐激励载荷作用下金属橡胶阻尼环动力学特性, 对该阻尼环进行了实验研究, 研究了存在预变形情况下阻尼环的弹性阻尼性能, 实验和理论分析结果基本一致, 为该种阻尼环的实际应用奠定了理论基础. 关键词： 金属橡胶构件 力学模型 非线性迟滞恢复力     

Microwire formation based on dielectrophoresis of electroless gold plated polystyrene microspheres

Microspheres coated with a perfectly conductive surface have many advantages in the applications of biosensors and micro-electromechanical systems.Polystyrene microspheres with the diameter of 10 μm were coated with a 50 nmthick gold layer using an electroless gold plating approach.Dielectrophoresis(DEP) for bare microspheres and shelled microspheres was theoretically analysed and the real part of the Clausius-Mossotti factor was calculated for the two kinds of microspheres.The experiments on the dielectrophoretic characterisation of the uncoated polystyrene microspheres and gold coated polystyrene microspheres(GCPMs) were carried out.Experimental results showed that the gold coated polystyrene microspheres were only acted by a positive dielectrophoretic force when the frequency was below 40M Hz,while the uncoated polystyrene microspheres were governed by a negative dielectrophoretic force in this frequency range.The gold coated polystyrene microspheres were exploited to form the microwire automatically according to their stable dielectrophoretic and electric characterisations.     

表面镀金SU-8微柱的低频电动旋转特征

依据传统Maxwell-Wagner界面极化理论, 金属微纳米粒子由于具有极高电导率, 在旋转电场作用下无明显电旋转运动. 然而, 本文针对镀金SU-8微柱开展实验研究, 发现镀金微柱在低频条件下的快速旋转运动现象. 据此, 通过考虑镀金微柱表面双电层效应, 理论分析并实验验证镀金微柱的低频电旋转特征. 首先, 建立电场中微柱的近似椭球模型, 分析固-液接触面双电层作用下的金属粒子极化机理, 推导旋转电场作用下镀金微柱的转矩公式及电旋转角速度公式. 其次, 搭建实验平台, 分别对镀金微柱在三种不同电导率溶液、100 Hz–30 MHz频率范围内的电旋转特征进行对比实验研究. 最后, 对实验结果进行分析和讨论, 并通过考虑镀金微柱与基底之间摩擦作用等因素, 验证实验研究与理论研究的一致性. 关键词： 表面镀金微柱 电旋转 双电层 微流控