磁流变弹性体的阻尼性能研究

磁流变弹性体独特的各向异性结构使其模量和阻尼等力学性能会随所加磁场强度而变化。至今的研究热点主要着重于其模量方面，然而其阻尼性能对工程应用有重大影响。本申请项目对不同结构磁流变弹性体的阻尼等性能进行力磁耦合实验和理论研究，分析其阻尼性能与内在微观结构，特别是颗粒与基体的界面的关系，探索阻尼机理的本质，建立能正确描述磁流变弹性体阻尼性能的力磁耦合非线性力学模型，为这种新型智能材料的发展及其在工程实际中的应用提供理论和实验依据。

本项目针对磁流变弹性体的阻尼性能，在材料的制备工艺、性能测试及机理分析等方面展开了全面的研究，经过3年多的研究，获得了一系列研究成果。作为前驱工作，合成了多种具有不同形貌、结构的磁性粒子，并通过优化制备条件、改善基体性能等方案，研制出了新型的磁流变弹性体材料。从界面和基体的角度出发，系统研究了磁流变弹性体的阻尼性能。分析了磁流变弹性体的界面摩擦阻尼来源；提出了阻尼可控的机理；基于该机理，研究了温控材料对阻尼可控性能的影响。结合以上结果及根据增强颗粒和基体之间的结合情况，对界面阻尼的机理进行了研究，并开展了一系列实验来验证理论预测结果，发现实验值和理论预测值吻合较好。为了进一步建立磁流变弹性体阻尼特性的理论模型，研究了磁流变材料的磁致微结构机理。利用磁流变弹性体的阻尼特性，设计研制了磁流变弹性体隔振器的原理样机。项目执行期间，发表国际刊物论文30篇，其中已被SCI收录论文27篇，EI收录论文26篇，另外有2篇新发表，尚未被SCI、EI收录。研究成果远远超过了申请时的预期。