1、磁流變彈性體(亦可稱為磁敏彈性體)作為磁流變材料中的一個重要分支,其具有典型的流變學特征,即模量、阻尼等力學性能都可通過外加磁場進行控制。磁流變彈性體除具有上述磁控特性外,還具備磁致伸縮、磁致電阻、吸波性能等優(yōu)異的電磁學特性。磁流變彈性體所具有這些獨特的可控性使其在振動控制和電磁器械等領域有著廣闊的應用前景。然而目前在磁流變彈性體材料研制方面還存在著一些問題,例如材料機械性能較差、磁流變效應較低以及耐久性能不好等。而且目前有關高性能磁流

2、變彈性體研制方法的研究也較少。根據以上述存在問題,本文首先系統研究了基于天然橡膠和順丁橡膠的混合橡膠基磁流變彈性體的制備方法。以設計高磁流變效應、高機械性能和低阻尼為優(yōu)化目標,從材料設計的理念出發(fā),對磁流變彈性體材料制備中的各相關條件進行深入研究和系統優(yōu)化,并詳細分析了制備過程中各條件對材料性能的影響。首先結合本課題組先前制備磁流變彈性體的經驗和方法,同時天然橡膠和順丁橡膠為基體,制備出了六種配比的混合基磁流變彈性體。
　　 為

3、了更好地對混合基磁流變彈性體的各項性能進行評估,利用本課題組建立的粘彈性材料力磁耦合測試系統對磁流變彈性體的在外加磁場下的機械性能和動態(tài)力學性能進行了測量,并研究混合基磁流變彈性體的力學性能在不同疲勞和老化測試條件下的變化規(guī)律。這是首次研究不同的循環(huán)加載條件下(循環(huán)加載的幅值和加載次數)以及不同老化條件下(不同的老化溫度和老化時間)對于混合基磁流變彈性體力學性能的影響。還結合橡膠材料的疲勞和老化理論推導出了有關磁流變彈性體疲勞性能和老化

4、性能關系式。在實驗中發(fā)現這些測試條件對材料的動態(tài)力學行為影響很大,特別是循環(huán)加載幅值和老化溫度對材料動態(tài)力學性能的影響尤為顯著,因此在實際測試和工程應用中需要特別注意以上條件對材料性能的影響。
　　 根據磁流變彈性體老化性能實驗中得到的結果顯示,溫度對材料動態(tài)力學性能的影響非常顯著,因此本文著重研究了環(huán)境溫度對磁流變彈性體力學性能的影響。不同溫度條件下對不同基體材料的力學性能進行了測試,其中包括順丁橡膠基磁流變彈性體、天然橡膠基

5、磁流變彈性體以及混合橡膠基磁流變彈性體。為了給出溫度與磁流變彈性體力學性能之間的理論關系,給出了磁流變彈性體在不同溫度條件下的應力應變本構關系。
　　 為了研制性能更高的磁流變彈性體,通過向磁流變彈性體中注入磁流變液和磁流變膠的方法,制備了兩種新型夾雜磁流變彈性體(磁流變液彈性體和磁流變膠彈性體),目的主要是利用磁流變液和磁流變膠材料本身所固有的高磁流變效應來提高傳統磁流變彈性體的性能。還對這種夾雜磁流變彈性體的各項性能(模量、