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巨电流变液颗粒相互作用的研究

作　者: 鲍伟
导　师: 周鲁卫
学　校: 复旦大学
专　业: 凝聚态物理
关键词: 巨电流变液屈服应力有限元分析极性分子型电流变液团聚形状
分类号: TB381
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

电流变液作为一种智能型工业材料能在固液相之间以毫秒量级转换。纳米尺度的巨电流变液材料的屈服应力远大于传统电流变液,具有广泛和重要的应用价值。研究发现分散良好的颗粒相对于团聚成球的颗粒具有更强的相互作用。作者模拟了14个颗粒团聚成一个直接为250nm的球体的情况。在同样大小的外加电场下,团聚成球体中的2个颗粒的屈服应力约比2个分散良好的颗粒的屈服应力小12倍。作者研究了极性分子型(PM-ER)电流变液的屈服应力和椭球颗粒形状的关系。研究发现保持1个颗粒体积大小不变,沿外加电场方向的轴长度较短时,2个相邻颗粒间的相互吸引力较大。例如当椭球颗粒垂直于外加电场的半轴长度为同体积球体半径的1.5倍时,其屈服应力将增大25倍。此外还发现在PM-ER电流变液中加入一些铁电材料能使颗粒的长轴垂直于外加电场方向,从而获得更大的屈服应力。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-8
引言  8-9
第1章传统电流变液(TER)与纳米巨电流变液(GER)  9-12
  1.1 传统电流变液简介  9
  1.2 TER与GER材料的比较  9-11
  1.3 GER的特点  11-12
第2章有限元分析模拟电流变液体系  12-15
  2.1 有限元分析方法的基本概念  12
  2.2 有限元分析方法的基本步骤  12-15
第3章巨电流变液偶极层之间的局域电场的研究  15-34
  3.1 在FEMLAB中建模与MATLAB的二次开发  15-31
  3.2 偶极层之间区域的局域电场与外加电场的关系  31-32
  3.3 偶极层内外的局域电场  32-34
第4章极性分子型电流变液(PM-ER)颗粒的聚集性研究  34-38
  4.1 PM-ER颗粒的聚集模型  34-36
  4.2 PM-ER颗粒聚集性与颗粒间相互作用力的关系  36-37
  4.3 结论与讨论  37-38
第5章极性分子型电流变液颗粒的形状研究  38-49
  5.1 椭球颗粒模型的建立  38-42
  5.2 椭球颗粒的形状与颗粒间相互作用力的关系  42-48
  5.3 实验设想  48
  5.4 结论与讨论  48-49
附录  49-53
参考文献  53-54
发表文章情况  54-55
致谢  55-56

巨电流变液颗粒相互作用的研究

内容摘要

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