聚氨酯海绵磁流变弹性体力学性能及其应用研究

《聚氨酯海绵磁流变弹性体力学性能及其应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）聚氨酯海绵磁流变弹性体力学性能及其应用研究硕士研究生：刘永超指导教师：赵丹讲师企业导师：卢永锦研究员工程领域：机械工程论文主审人：刘少刚教授哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：专业硕士学位论文（工程硕士）聚氨酯海绵磁流变弹性体力学性能及其应用研究硕士研究生：刘永超指导教师：赵丹讲师学位级别：工程硕士工程领域：机械工程所在单位：机电工程学院论文提交日期：2018年5月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheProfess

2、ionalDegreeofMaster（MasterofEngineering）MechanicalpropertyandApplicationofPolyurethanefoammagnetorheologicalelastomerCandidate:LiuYongchaoSupervisor:Lecturer.ZhaoDanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringEngineeringField:MechanicalEngineeringDateofSubmission:May.2018DateofOralExamination:June

3、.2018University:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工

4、程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日聚氨酯海绵磁流变弹性体力学性能及其应用研究摘要磁流变弹性体材料是一类力学性能可随磁场变化而变化的磁敏高弹性

5、智能材料，具有可控性强、响应快和可逆性好等优点，在船舶、汽车和航空航天等振动控制领域已经具有广泛的应用。目前用于磁流变弹性体的基体材料主要是硅橡胶、天然橡胶及聚氨酯等，其储能模量和损耗因子等力学性能较差，导致由其制备的磁流变弹性体在工程应用上具有较大的局限性。本文针对现有磁流变弹性体力学性能较差的问题，设计了一种储能模量和损耗因子均大幅度提高的聚氨酯海绵磁流变弹性体。本文通过数值仿真对聚氨酯海绵磁流变弹性体的力学性能做了预测，并对压缩模式下的弹性体进行了动态力学性能测试，对聚氨酯海绵磁流变弹性体的储能模量和损耗因子等力学性能做了研究分析。建立了该新型磁流变弹性体的力学模型，通过设计隔振器对

6、新型磁流变弹性体的隔振性能进行了测试。具体工作如下：首先，对聚氨酯海绵磁流变弹性体的力学性能进行了预测。采用多物理场耦合软件COMSOL对普通磁流变弹性体和聚氨酯海绵磁流变弹性体在各向同性和颗粒成链状态下的磁致力学性能进行仿真，得到了两种磁流变弹性体在拉伸、压缩和剪切模式下的应力-应变曲线及储能模量-应变曲线，分析结果表明：聚氨酯海绵磁流变弹性体在三种工作模式下的储能模量均高于普通磁流变弹性体。其次，制备了聚氨酯海绵磁流变弹性体，测试其在压缩状态下的动态力学性能。设计了新型磁流变弹性体制备所需的模具，并运用JMAG软件对其磁路进行有限元仿真，验证了该模具能提供满足要求的1T磁感应强度。使用

7、Instron8801电液伺服疲劳试验机分别对聚氨酯海绵磁流变弹性体和普通磁流变弹性体的压缩力学性能进行测试，得到了这两种弹性体在不同条件下的应力-应变曲线。由实验测试数据可知，在同一外界磁场强度、同一应变频率下聚氨酯海绵磁流变弹性体的压缩储能模量和损耗因子比普通磁流变弹性体的更高，其中在1T的外界磁场下，与普通弹性体相比，聚氨酯海绵磁流变弹性体的储能模量提高了40%，损耗因子增大了65%，验证了数值仿真结果。然后，建立