全面完成了预定的研究内容和研究目标。完成了磁流变液(MRF)特性测试装置的研制,测试结果表明该装置有效合理。研制了静磁场下MRF微结构演化观测装置,观测了条件下MRF微结构变化。制备了不同颗粒尺寸、体积分数和添加剂的MRF,并研制了性能优良的MRF。对采用上置永磁体产生梯度磁场抵消颗粒沉降力的方法进行了数值模拟、优化和试验,表明合理该法能有效地改善MRF的稳定性。完善了基于颗粒动力学的MRF宏观力学特性的数值方法及算法研究,发展了相应的并行分析程序。根据MRF的微结构特点,发展了不采用颗粒大小远小于颗粒间距简化假设的磁偶极子模型。基于Maxwell应力张量和有限元软件计算了颗粒链剪切特性,据此对基于不同磁偶极子模型的结果进行了分析、比较和评估;在与有限元分析结果比较的基础上,提出了强化偶极子模型。采用统计力学方法建立了基于磁偶极子模型的微观-宏观的跨尺度方法,它能考虑各主要因素对MRF特性的影响,可包含常见的Bingham模型和双粘度模型为其特例。发展了杆形颗粒、不同颗粒级配的MRF剪切屈服应力的分析方法。成果对于优化其设计参数和发展高性能MRF具有重要的理论意义和应用价值。
英文主题词magnetorheological fluids; multi-field coupling; microstructures; constitutive modeling; trans-scale analysis