热塑性聚酯醚液晶弹性体的合成与表征

液晶聚酯醚嵌段共聚物是一类新型的高分子材料,已有较多研究［１～３］．当共聚物中软、硬段比例适当,在一定温度范围内,这类液晶聚合物可能出现高弹性．但系统报道聚酯醚液晶弹性体的工作并不多．Ｌｅｎｚ［２］报道得到了类似橡胶的低强度、低模量和高伸长率的液晶弹...     

热可逆共价交联反应及其研究进展

梗概评述了环戊二烯（ＣＰＤ）与双环戊二烯（ＤＣＰＤ）之间Ｄｉｅｌｓ－Ａｌｄｅｒ反应的特点,以及将其引作大分子间交联键的思路;以此为基础详细讨论了热可逆共价交联聚合物的分析方法。制备路线,以及利用这一反应目前所达到的研究水平和成就 。     

铁磁体磁弹性相互作用的广义变分原理与理论模型 *

定量分析发现:目前对三维弹性体所建立的各类理论模型均不能同时模拟铁磁介质磁弹性相互作用的两类基本实验现象 .进而导致模拟复杂形状结构 ,如壳体的磁弹性力学行为陷入困境 .这样 ,对三维铁磁弹性介质建立能统一描述已有两类典型实验现象的理论模型就成为模拟复杂形状结构磁弹性相互作用力学特征的关键 .从三维铁磁体磁弹性耦合系统的总能量泛函变分原理出发 ,建立了能同时模拟已有铁磁板磁弹性相互作用两类典型实验现象的三维可磁化弹性体的理论模型 .结果表明 :对于各向同性线性铁磁体 ,除了得到与由经典磁偶极子物理模型导出的宏观电磁力计算式一致的作用在铁磁介质上的磁体力外 ,还得到了作用在可磁化介质表面的边界面分布磁力 ,其值为两侧磁介质Faraday磁应力在表面处的跳变值 .这是各经典模型 ,如磁偶极子模型和公理化模型等所没有的 .     

动态硫化EPDM／PP共混体系中PP相的结晶度及晶体结构的研究

研究了动态硫化ＥＰＤＭ／ＰＰ共混物中ＰＰ相的结晶度及晶体结构,同时讨论了制备工艺条件以共混物中ＰＰ相的结晶度和晶体结构的影响。结果表明：在动态硫化ＥＰＤＭ／ＰＰ共混物中,硫化的ＥＰＤＭ的分子键没有穿入ＰＰ的晶区,ＰＰ的结晶度随ＥＰＤＭ含量的增加而下降。提高共混温度,加入软化剂或碳黑均使共混物中ＰＰ的结晶度降低,共混时间１５ｍｉｎ时,共混物中ＰＰ相的结晶度最低,但ＰＰ的晶格不受制备工艺条件的影响。     

周期光照下液晶弹性体简支梁的振动响应研究

液晶弹性体(LCE)因其具有快速的光热响应和可逆变形等特性,在能量转换、软机器人和非接触控制等领域具有广泛的应用前景。本文利用液晶弹性体在外部光刺激下可与机械变形耦合的特性,建立了LCE简支梁的动态模型,研究了其在周期光照下的弯曲振动现象。首先建立了LCE简支梁的光驱动控制方程,然后通过振型叠加法获得方程的半解析解,再用Matlab软件编程计算其变化规律。计算结果表明,周期光照可以使LCE简支梁发生周期性振动,梁跨中的振动幅值可以通过阻尼因子、热弛豫时间、光照强度、光照周期和光照时间率来调节,振动平衡位置可以通过光强与热弛豫时间来调节,振动反应时间可以通过热弛豫时间与阻尼来调节。本文结果对光驱动运动的控制和光机能量转换系统的设计具有一定的指导意义。     

柔性作动器驱动的非线性系统随机振动的最优有界控制

柔性作动器具有低刚度、大变形等特征,这一方面使主结构具备了强的环境适应性,另一方面也使主结构易受外界微扰影响,从而降低其操作精度．本文以介电弹性体作动器驱动的单自由度非线性系统为研究对象,通过即时微调电压,抑制系统在平衡位置附近的随机振动．通过随机平均法降低系统维数,将原系统的控制问题转化为关于慢变过程的控制问题;结合随机动态规划原理及控制约束导出最优有界控制策略．该策略具干摩擦形式,具有能量耗散本质,在抑制系统振动的同时提高了系统的稳定性．数值研究表明：最优有界控制策略具有良好的控制效果、控制效率及较高的鲁棒性．     

荷载作用下多孔饱和地基的热-水-力耦合动力响应分析

基于广义热弹性理论,结合达西定律,对Biot波动方程进行修正,研究了一个受到荷载作用的多孔饱和地基的热-水-力多场耦合动态响应问题。建立了多孔饱和地基在荷载作用下的热-水-力耦合模型及控制方程,该模型可退化为热弹性耦合模型。采用正则模态法求解,得到了问题的解析解,讨论了热-水-力耦合模型和热弹性耦合模型的区别,分析了荷载频率变化对地基中各物理量的影响。最终给出了无量纲的竖向位移、超孔隙水压力、竖向应力和温度等物理量的分布规律。     

温度对介电弹性体材料力电耦合变形的影响（固体力学大会文章）

介电弹性体（Dielectric elastomer,简称DE）材料是一类在电场激励下可以产生大幅度尺寸或形状变化的新型柔性功能材料。DE材料具有非常宽的温度应用范围,这种宽的温度工作范围和快速大变形性能为各种柔性致动器结构提供了良好的基础,但作为一种粘弹性高分子材料,温度对其性能的影响也是非常明显的。然而到目前为止,所有关于DE材料驱动性能的研究仅局限于室温条件下,温度变化对DE材料力电耦合稳定性的影响几乎没有相关报道。基于此,通过实验研究了温度对最常用的DE材料（VHB 4910,3M）力电耦合变形的影响,结果表明：升高温度可以提高DE材料的力电耦合变形;温度越高,DE材料越容易发生力电耦合失效。然后,从热力学和粘弹性力学出发,建立了考虑温度影响后的DE材料的粘弹性力电耦合模型,数值模拟理论结果和实验结果非常吻合。     

F-C烷基化反应原位增容PS/POE共混物中降解的抑制和增容效果的优化

在聚苯乙烯(PS)/聚烯烃弹性体(POE)/AlCl3共混物中引入苯乙烯(St)单体,增加了共混体系中的不饱和结构,AlCl3催化剂与St反应生成大量的初始碳正离子,这些初始碳正离子进攻POE链生成更多的大碳正离子,进而形成更多的PS-graft-POE共聚物,提高了接枝效率.进而,采用"两次挤出"技术,即先原位增容制成接枝母料,然后接枝母料再与PS和POE二次挤出,可以在一定程度上缓解组份的降解,使共混物的力学性能得到进一步的改善.     

若干先进电磁材料结构的断裂与稳定性等力学特性的理论研究 (优秀博士学位论文介绍)

超导材料、介电弹性材料和压电功能梯度材料等先进电磁材料及其结构的制备与应用研究已为当前物理、材料、力学、工程等众多领域的学者所关注,其力学特性的研究是这类材料应用中遇到的基础性课题之一。本博士学位论文针对这些先进电磁材料不同的力-电-磁多场耦合特性开展了电磁材料及结构的断裂与稳定性等力学特性的理论建模和定量分析研究,主要研究内容分为如下的三方面。