不同加载状态下TA2钛合金绝热剪切破坏响应特性

一般认为绝热剪切现象在宏观上表现为材料动态本构失稳,即热软化大于应变硬化.本文采用帽型受迫剪切试样研究TA2钛合金的动态力学特性和本构失稳过程.首先对剪切区加载应力状态进行理论和数值分析,通过合理设计帽型试样,剪切区变形可近似按剪切状态处理;结合二维数字图像相关法(two-dimensional digital image correlation,DIC-2D)直接测试试样剪切区应变演化,给出帽型受迫剪切实验的等效应力-应变响应曲线.进一步,利用Hopkinson压杆对TA2钛合金开展动态压缩及帽型剪切对比试验研究,比较压缩、剪切试验得到的等效应力-应变曲线,采用"冻结"试样方法分析试样中绝热剪切局域化演化过程,探讨不同加载状态下TA2钛合金的绝热剪切破坏现象及其动态力学响应特性.实验结果表明,在塑性变形初始阶段,动态压缩及剪切加载下的等效应力-应变曲线符合较好,但随塑性损伤发展及绝热剪切带形成,两者出现分离,表明损伤及绝热剪切演化过程与应力状态相关.剪切试样实验得到的本构"软化"特性能够反映绝热剪切带起始、破坏演化过程的力学响应特性,而在动态压缩实验中,即使试样中已出现双锥形的绝热剪切带及局部裂纹分布,其表观等效应力-应变曲线并不出现软化特征,动态压缩实验无法得到关于绝热剪切起始、发展以及破坏的本构软化响应特性.     

磁流变液效应对远端流场的扰动

研究了磁流变液效应对远离磁极的流道中流动的扰动问题.通过双腔型结构器件的动态力学响应以及混合流模式的流动分析,揭示了当磁流变液离开磁极后,由于剩磁的影响,磁极后方的管道中的流动将受影响,主要表现在流过管道的介质的体积比浓度将发生显著变化.     

无机-高分子磁性复合粒子的制备与表征

详细地研究了乳化剂用量对种子乳液聚合反应的影响,并成功地制备出粒径约300nm的苯乙烯/丙烯酸共聚小球。另外,还报道使用化学共沉淀法使无机粒子与高分子球复合,制备出高分子球为核,无机粒子为壳层的磁性复合粒子,使用XRD、TEM等手段对此复合粒子进行了表征。同时,进一步研究了这种复合粒子悬浮液的悬浮性能以及粘度随磁场的变化情况。     

平面旋转场诱导下磁流变液的结构模型

针对平面旋转场下磁流变液中诱导产生的层状结构 ,提出了恰当的理论模型 ,该模型成功的解释了层状结构在同步旋转状态下 :层间距随磁场的变化关系 ;旋转层的滞后角随旋转角频率以及其他物理量之间的关系 ;层半径与旋转角频率之间的关系 .理论结果与文献中发表的实验结果相吻合     

薄壁球壳压缩非对称屈曲特性的实验及有限元分析

采用实验方法研究了球壳在刚性板准静态和冲击压缩下变形特性及非对称屈曲模态,结合ABAQUS有限元分析了球壳冲击压缩下的屈曲变形过程、非对称屈曲特性,探讨了其影响因素.研究结果表明:(1)非对称屈曲模态与冲击速度相关,随着加载速度提高,薄壁球壳非对称屈曲从5边形转变为6边形.(2)在冲击速度较小时,力—位移响应曲线及失稳变形模态与准静态几乎相同,可近似按准静态过程分析.(3)在对称屈曲阶段的力—位移响应曲线,有限元与实验结果吻合较好.进一步对实验与有限元模拟结果在非对称屈曲阶段的差别进行了探讨,认为冲击实验中平板与球壳的接触约束变化对非对称变形过程有重要作用.     

超细α-Fe粒子对磁性粒子浓悬浮体系磁流变性能的增强

报道在磁性粒子浓悬浮体系中加入球磨超细α-Fe粒子对其磁流变性能的影响,主要研究其动态屈服应力的变化,沉降稳定性的改变以及超细粒子对相变结构的可能影响.超细α-Fe粒子的加入,能使磁性粒子浓悬浮体系的抗剪切能力有明显变化,悬浮稳定性增强.对其它几种超细粒子实验结果进行了简要讨论.超细粒子对磁流变性能影响程度取决于加入物与磁性颗粒的重量比例、加入物质的性质以及所加入超细粒子的尺寸.     

超细α-Fe粒子对磁性粒子浓悬浮体系磁流变性能的增强

报道在磁性粒子浓悬浮体系中加入球磨超细α-Fe粒子对其磁流变性能的影响,主要研究其动态屈服应力的变化,沉降稳定性的改变以及超细粒子对相变结构的可能影响。超细α-Fe粒子的加入,能使磁性粒子浓悬浮体系的抗剪切能力有明显变化,悬浮稳定性增强。对其它几种超细粒子实验结果进行简要讨论。超细粒子对磁流变性能影响程度取决于加入场与磁性颗粒的重量比例、加入物质的性质以及所加入超细粒子的尺寸。     

磁场作用下磁流变液结构演化的实验研究

本文显微观察了工程应用中使用的高体积比磁流变液在磁场作用下的结构演化过程,实验结果指出：工程应用中高体积比浓度的磁流变液在磁场作用下将形成一种复杂的三维结构斧磁颗粒与母液油将一起形成空间结构,在形成的类固体物质内部将含有大量的裂纹等缺陷,在磁场的作用下内部的缺陷将扩展,这对磁流变液机理研究和建模提供了重要的实验依据。     

磁流变弹性体剪切性能的动态实验研究

简述了一种磁流变弹性体(MRE)剪切性能的动态测试装置,其主要结构是由一块磁流变弹性体和一个质量块组成的单自由度振动系统。在磁场作用下,磁流变弹性体的力学性能发生相应的改变。通过该装置测出有场下的MRE受剪切激励后的自由衰减特性,并建立理论模型,从而间接得到剪切模量G(BMRE)和材料损耗因子βm(BMRE)。这样的处理方法使得实验条件得到简化且不依赖于初始激励状态。所得到的剪切模量的变化性能与文献中报道的一致(在没有达到磁饱和的条件下,剪切模量随外加磁场的变化而改变),但剪切模量的改变量是零场下剪切模量的60%,磁控性能也有所提高,并得到了材料损耗因子。     

超细金属铁颗粒的高分子修饰及其悬浮液的磁流变性能

报道以γ射线辐照方法合成出具有良好分散性的高分子复合金属铁粒子.分别选择十二烷基硫酸钠、溴化十六烷基三甲基铵、Tween-80、TritonX-200和OP-10等表面活性剂和有机单体、无机铁颗粒一起制备乳状液,通过对这种含有超细金属铁颗粒乳状液稳定性的比较,以寻求合适的乳化剂.并对以TritonX-200为乳化剂时合成出的高聚物复合铁颗粒进行了XRD、TEM和IP表征.还将实验中所获得的高聚物复合铁粒子与粒径相同的未经修饰的纯铁粒子分别制成了悬浮液,对两者的悬浮性能进行了比较,同时,也将高聚物复合铁粒子制成的悬浮液与Fe3O4-PMMA复合粒子悬浮液两者的屈服应力随磁场变化情况进行比较研究.