磁流变弹性体主链吸附模型-东南大学学报.PDFVIP

第４１卷第２期 东南大学学报（自然科 学版 ） Ｖｏｌ．４１Ｎｏ．２ 　 ２０１１年３月 ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＳＯＵＴＨＥＡＳＴＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ） 　 Ｍａｒ．２０１１ ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１－０５０５．２０１１．０２．０２５ 磁流变弹性体主链吸附模型 朱俊涛 徐赵东 张香成 （东南大学混凝土及预应力混凝土结构教育部重点实验室，南京２１００９６） 摘要：为了揭示磁流变弹性体变刚度工作机理，并为制备磁流变弹性体提供理论依据和指导，以 磁偶极子理论为基础，研究分析了磁偶极子在磁场中的受力特性及不同磁场下磁流变弹性体内 磁性颗粒的分布情况，并考虑颗粒链化后耦合场的影响及吸附颗粒或短链的影响，提出磁流变弹 性体主链吸附模型．在一定的假设条件下，从颗粒间的磁相互作用能出发，计算了磁流变弹性体 的磁致剪切模量．计算结果表明，该模型计算所得的磁致剪切模量小于传统的单链模型，并能够 反映各因素对磁流变弹性体磁致剪切模量的影响，其中颗粒体积比、磁场强度和剪切应变是影响 磁致剪切模量变化的主要因素． 关键词：磁流变弹性体；主链吸附；磁偶极子；磁致剪切模量 中图分类号：ＴＵ５９９　　文献标志码：Ａ　　文章编号：１００１－０５０５（２０１１）０２０３４２０５ Ｍａｉｎｃｈａｉｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｌａｓｔｏｍｅｒ ＺｈｕＪｕｎｔａｏ ＸｕＺｈａｏｄｏｎｇ ＺｈａｎｇＸｉａｎｇｃｈｅｎｇ （ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｎｃｒｅｔｅａｎｄＰｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄＣｏｎｃｒｅｔｅＳｔｒｕｃｔｕｒｅｓｏｆＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｒｅｖｅａｌｔｈｅｖａｒｉａｂｌｅｓｔｉｆｆｎｅｓｓｗｏｒｋｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｌａｓｔｏ ｍｅｒｓ，ａｎｄｐｒｏｖｉｄｅｔｈｅｏｒｙｂａｓｉｓａｎｄｇｕｉｄａｎｃｅｆｏｒｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｌａｓｔｏｍｅｒｓ，ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｄｉｐｏｌｅｉｎｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｎｔｈｅ ｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｌａｓｔｏｍｅｒｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｆｉｅｌｄｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｄｉ ｐｏｌｅｔｈｅｏｒｙ．Ｔｈｅｍａｉｎｃｈａｉｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｍｏｄｅｌｏｆｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｌａｓｔｏｍｅｒｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄｉｎｃｏｎ ｓｉｄｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃｏｕｐｌｅｄｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｏｆｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｉｎｔｈｅｍａｉｎｃｈａｉｎｓａｎｄａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｇｒａｎｕｌｅｓｏｒａｄ ｓｏｒｐｔｉｏｎｓｈｏｒｔｃｈａｉｎ．Ｉｎｃｅｒｔａｉｎａｓｓｕｍｐｔｉｏｎｓ，ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓｈｅａｒｍｏｄｕｌｕｓｏｆｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｌａｓ ｔｏｍｅｒｓｃａｎｂｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｉｎａｃｃｏｒｄａｎｃｅｗｉｔｈｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｔｅｒａｃｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｐａｒｔｉｃｌｅｓ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｉｎｄｕｃｅｄｓｈｅａｒｍｏｄｕｌｕｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｉｓｍｏｄｅｌｉｓｌｅｓｓｔｈａｎｔｈｅｒｅｓｕｌｔｆｒｏｍ ｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｓｉｎｇｌｅｃｈａｉｎｍｏｄｅｌ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｖａｒｉｏｕｓｆａｃｔｏｒｓｏｎｍａｇｎｅｔｏｒｈｅｏｌｏｇｉｃａｌｅｌａｓｔｏｍｅｒｓｍａｇ ｎｅｔｉｃｉｎｄｕｃｅｄｓｈｅａｒｍｏｄｕｌｕｓｃａｎｂｅｒｅｆｌｅｃｔｅｄｉｎｔｈｅｍｏｄｅｌ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｖｏｌｕｍｅｒ