李振坤:磁性液体流变特性及其对密封液体性能影响研究论文

李振坤:磁性液体流变特性及其对密封液体性能影响研究论文

本文主要研究内容

作者李振坤(2019)在《磁性液体流变特性及其对密封液体性能影响研究》一文中研究指出:磁性液体是一种新型磁敏智能材料。磁性液体在磁学、光学、声学和力学等方面表现出许多不可替代的特性,使其在航空、航天、化工、机械、医药等领域中有着广泛的应用,磁性液体流变学是这些应用的共同理论基础。近五十年来关于磁性液体流变特性的研究取得了大量的成果,但由于磁性液体内部在磁场下形成的各向异性结构极为复杂,该领域尚未能形成统一的微观理论模型。同时,宏观流变学实验缺乏系统性,亟待对不同实验方法取得的研究结果进行整合。即使在研究最充分的磁粘效应领域,被广泛采用的链状微观模型基于强烈的理想化假设,不能用于宏观流变实验结果的分析。在磁性液体粘弹性、触变性等复杂流变性方面,相关研究才刚刚起步,不同类型微观结构生成与破坏的机理并不明确。本文针对磁性液体不同类型微观结构导致的流变现象,制备了一系列不同基载液粘度和颗粒体积分数的磁性液体,根据磁性液体磁粘及复杂流变特性研究需求,提出新型实验测量方法并制定实验方案。系统研究了磁性液体在不同温度、磁场等条件下的稳态和动态力学响应,深入分析其微观演化机理。通过将磁性液体磁粘特性、粘弹性、触变性的理论与实验结果整合,拓展并加深了对磁性液体复杂流变特性的认识。采用不同模型对磁性液体流变特性进行描述,结合触变性提出一种磁性液体屈服应力的新定义方法。此外,通过研究粘度和磁粘效应对磁性液体密封液体介质性能影响,将磁性液体流变学理论与工程应用相结合。在磁性液体磁粘特性方面,将磁性液体微观模型与宏观动力学理论相结合,实验研究了氟碳化合物基磁性液体在不同温度、磁场、剪切速率条件下的磁粘效应。通过对不同剪切速率下磁性液体粘温曲线的分析,提出温度影响磁粘效应的两种微观机理,并设计实验展现了两种机理的转变过程。通过研究不同基载液粘度磁性液体在不同磁场下的磁粘系数、屈服应力、Masson数曲线等,发现高粘度基载液磁性液体具有更显著非牛顿性,提出基载液粘度可通过流体动力学作用影响磁性液体内部结构形态和运动方式。在磁性液体粘弹性方面,采用蠕变回复和小幅振荡剪切方法分别对磁性液体静态和动态粘弹性进行研究,分析颗粒体积分数、磁场、温度等不同因素对磁性液体粘弹性的影响。实验结果表明,颗粒体积分数超过3.74%的磁性液体在一定磁场强度下表现出线性粘弹特性,而体积分数为1.88%的磁性液体在任何磁场下均不具有线性粘弹特性。根据实验结果提出,磁性液体在小应变或应力下表现出的显著粘弹性由内部柱状结构的可逆取向变化和与测量夹具表面分离过程造成。基于应变速率频率叠加原理实验测得磁性液体完整的频率扫描模量曲线,证明磁性液体在不同时间尺度下具有不同的微观松弛机理。采用广义Burgurs模型对磁性液体粘弹性模拟,提出磁性液体在蠕变回复测试中产生比普通粘弹性流体更复杂的微观结构松弛过程。磁性液体屈服及触变性方面,通过静态和动态屈服应力测试、固定应力粘度分岔、滞后环测试、3阶段触变性测试等实验系统地研究了磁性液体的时间相关流变特性。将磁性液体的屈服与触变性相结合深入探究其共同的微观作用机理,即不同类型微观结构随时间发生生成和破坏。实验观测到不同应力、磁场强度、温度下磁性液体的粘度分岔现象,从触变性角度重新对磁性液体屈服应力进行定义。3阶段触变性实验结果表明,磁性液体内部链状和柱状结构的重建可以引起显著的触变恢复行为。根据磁性液体结构生成与破坏特点提出一种非线性结构模型,采用该模型对磁性液体时间相关流变特性进行模拟,结果表明该模型可以成功预测磁性液体的粘度分岔现象。磁性液体粘度对密封液体介质性能影响方面,搭建密封实验台并设计密封结构,实验研究不同基载液粘度磁性液体在不同转速、压力条件下的极限耐压能力和密封寿命,并结合流变学理论对分析磁性液体密封失效机理。实验结果表明磁性液体粘度是影响其密封液体介质性能的决定性因素之一。提出磁性液体粘度对密封界面不稳定性及密封膜损耗具有不同的影响机理,两种机理的影响程度共同决定了磁性液体密封液体介质的性能。本文的研究对磁性液体流变学实验方法与理论的完善有着重要意义,有利于磁性液体的定量化、精准化应用和调控。

Abstract

ci xing ye ti shi yi chong xin xing ci min zhi neng cai liao 。ci xing ye ti zai ci xue 、guang xue 、sheng xue he li xue deng fang mian biao xian chu hu duo bu ke ti dai de te xing ,shi ji zai hang kong 、hang tian 、hua gong 、ji xie 、yi yao deng ling yu zhong you zhao an fan de ying yong ,ci xing ye ti liu bian xue shi zhe xie ying yong de gong tong li lun ji chu 。jin wu shi nian lai guan yu ci xing ye ti liu bian te xing de yan jiu qu de le da liang de cheng guo ,dan you yu ci xing ye ti nei bu zai ci chang xia xing cheng de ge xiang yi xing jie gou ji wei fu za ,gai ling yu shang wei neng xing cheng tong yi de wei guan li lun mo xing 。tong shi ,hong guan liu bian xue shi yan que fa ji tong xing ,ji dai dui bu tong shi yan fang fa qu de de yan jiu jie guo jin hang zheng ge 。ji shi zai yan jiu zui chong fen de ci nian xiao ying ling yu ,bei an fan cai yong de lian zhuang wei guan mo xing ji yu jiang lie de li xiang hua jia she ,bu neng yong yu hong guan liu bian shi yan jie guo de fen xi 。zai ci xing ye ti nian dan xing 、chu bian xing deng fu za liu bian xing fang mian ,xiang guan yan jiu cai gang gang qi bu ,bu tong lei xing wei guan jie gou sheng cheng yu po huai de ji li bing bu ming que 。ben wen zhen dui ci xing ye ti bu tong lei xing wei guan jie gou dao zhi de liu bian xian xiang ,zhi bei le yi ji lie bu tong ji zai ye nian du he ke li ti ji fen shu de ci xing ye ti ,gen ju ci xing ye ti ci nian ji fu za liu bian te xing yan jiu xu qiu ,di chu xin xing shi yan ce liang fang fa bing zhi ding shi yan fang an 。ji tong yan jiu le ci xing ye ti zai bu tong wen du 、ci chang deng tiao jian xia de wen tai he dong tai li xue xiang ying ,shen ru fen xi ji wei guan yan hua ji li 。tong guo jiang ci xing ye ti ci nian te xing 、nian dan xing 、chu bian xing de li lun yu shi yan jie guo zheng ge ,ta zhan bing jia shen le dui ci xing ye ti fu za liu bian te xing de ren shi 。cai yong bu tong mo xing dui ci xing ye ti liu bian te xing jin hang miao shu ,jie ge chu bian xing di chu yi chong ci xing ye ti qu fu ying li de xin ding yi fang fa 。ci wai ,tong guo yan jiu nian du he ci nian xiao ying dui ci xing ye ti mi feng ye ti jie zhi xing neng ying xiang ,jiang ci xing ye ti liu bian xue li lun yu gong cheng ying yong xiang jie ge 。zai ci xing ye ti ci nian te xing fang mian ,jiang ci xing ye ti wei guan mo xing yu hong guan dong li xue li lun xiang jie ge ,shi yan yan jiu le fu tan hua ge wu ji ci xing ye ti zai bu tong wen du 、ci chang 、jian qie su lv tiao jian xia de ci nian xiao ying 。tong guo dui bu tong jian qie su lv xia ci xing ye ti nian wen qu xian de fen xi ,di chu wen du ying xiang ci nian xiao ying de liang chong wei guan ji li ,bing she ji shi yan zhan xian le liang chong ji li de zhuai bian guo cheng 。tong guo yan jiu bu tong ji zai ye nian du ci xing ye ti zai bu tong ci chang xia de ci nian ji shu 、qu fu ying li 、Massonshu qu xian deng ,fa xian gao nian du ji zai ye ci xing ye ti ju you geng xian zhe fei niu du xing ,di chu ji zai ye nian du ke tong guo liu ti dong li xue zuo yong ying xiang ci xing ye ti nei bu jie gou xing tai he yun dong fang shi 。zai ci xing ye ti nian dan xing fang mian ,cai yong ru bian hui fu he xiao fu zhen dang jian qie fang fa fen bie dui ci xing ye ti jing tai he dong tai nian dan xing jin hang yan jiu ,fen xi ke li ti ji fen shu 、ci chang 、wen du deng bu tong yin su dui ci xing ye ti nian dan xing de ying xiang 。shi yan jie guo biao ming ,ke li ti ji fen shu chao guo 3.74%de ci xing ye ti zai yi ding ci chang jiang du xia biao xian chu xian xing nian dan te xing ,er ti ji fen shu wei 1.88%de ci xing ye ti zai ren he ci chang xia jun bu ju you xian xing nian dan te xing 。gen ju shi yan jie guo di chu ,ci xing ye ti zai xiao ying bian huo ying li xia biao xian chu de xian zhe nian dan xing you nei bu zhu zhuang jie gou de ke ni qu xiang bian hua he yu ce liang ga ju biao mian fen li guo cheng zao cheng 。ji yu ying bian su lv pin lv die jia yuan li shi yan ce de ci xing ye ti wan zheng de pin lv sao miao mo liang qu xian ,zheng ming ci xing ye ti zai bu tong shi jian che du xia ju you bu tong de wei guan song chi ji li 。cai yong an yi Burgursmo xing dui ci xing ye ti nian dan xing mo ni ,di chu ci xing ye ti zai ru bian hui fu ce shi zhong chan sheng bi pu tong nian dan xing liu ti geng fu za de wei guan jie gou song chi guo cheng 。ci xing ye ti qu fu ji chu bian xing fang mian ,tong guo jing tai he dong tai qu fu ying li ce shi 、gu ding ying li nian du fen cha 、zhi hou huan ce shi 、3jie duan chu bian xing ce shi deng shi yan ji tong de yan jiu le ci xing ye ti de shi jian xiang guan liu bian te xing 。jiang ci xing ye ti de qu fu yu chu bian xing xiang jie ge shen ru tan jiu ji gong tong de wei guan zuo yong ji li ,ji bu tong lei xing wei guan jie gou sui shi jian fa sheng sheng cheng he po huai 。shi yan guan ce dao bu tong ying li 、ci chang jiang du 、wen du xia ci xing ye ti de nian du fen cha xian xiang ,cong chu bian xing jiao du chong xin dui ci xing ye ti qu fu ying li jin hang ding yi 。3jie duan chu bian xing shi yan jie guo biao ming ,ci xing ye ti nei bu lian zhuang he zhu zhuang jie gou de chong jian ke yi yin qi xian zhe de chu bian hui fu hang wei 。gen ju ci xing ye ti jie gou sheng cheng yu po huai te dian di chu yi chong fei xian xing jie gou mo xing ,cai yong gai mo xing dui ci xing ye ti shi jian xiang guan liu bian te xing jin hang mo ni ,jie guo biao ming gai mo xing ke yi cheng gong yu ce ci xing ye ti de nian du fen cha xian xiang 。ci xing ye ti nian du dui mi feng ye ti jie zhi xing neng ying xiang fang mian ,da jian mi feng shi yan tai bing she ji mi feng jie gou ,shi yan yan jiu bu tong ji zai ye nian du ci xing ye ti zai bu tong zhuai su 、ya li tiao jian xia de ji xian nai ya neng li he mi feng shou ming ,bing jie ge liu bian xue li lun dui fen xi ci xing ye ti mi feng shi xiao ji li 。shi yan jie guo biao ming ci xing ye ti nian du shi ying xiang ji mi feng ye ti jie zhi xing neng de jue ding xing yin su zhi yi 。di chu ci xing ye ti nian du dui mi feng jie mian bu wen ding xing ji mi feng mo sun hao ju you bu tong de ying xiang ji li ,liang chong ji li de ying xiang cheng du gong tong jue ding le ci xing ye ti mi feng ye ti jie zhi de xing neng 。ben wen de yan jiu dui ci xing ye ti liu bian xue shi yan fang fa yu li lun de wan shan you zhao chong yao yi yi ,you li yu ci xing ye ti de ding liang hua 、jing zhun hua ying yong he diao kong 。

论文参考文献

论文详细介绍

论文作者分别是来自北京交通大学的李振坤,发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文,是一篇关于磁性液体论文,密封论文,磁粘效应论文,粘弹性论文,屈服论文,触变性论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

标签:;  ;  ;  ;  ;  ;  ;  

李振坤:磁性液体流变特性及其对密封液体性能影响研究论文
下载Doc文档

猜你喜欢