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磁性液体数值模拟研究进展 被引量:3
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作者 裴雷 龚兴龙 宣守虎 《科学通报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第15期1567-1582,共16页
磁性液体(magnetic fluid)是一种力学性能受磁场调控的磁流变智能材料,在医学与工业生产中有广泛应用.近年来,随着计算机性能的发展,数值模拟日益成为研究磁性液体力学行为细观机理的重要方法.本文综述并评价了磁性液体理论与数值模拟... 磁性液体(magnetic fluid)是一种力学性能受磁场调控的磁流变智能材料,在医学与工业生产中有广泛应用.近年来,随着计算机性能的发展,数值模拟日益成为研究磁性液体力学行为细观机理的重要方法.本文综述并评价了磁性液体理论与数值模拟领域的最新研究进展,介绍了磁性液体在剪切、挤压和阀模式3种工作模式下的力学模型,对磁性液体的现有模拟方法进行了总结,讨论了磁性液体数值模拟的研究现状,并展望了数值模拟的发展前景.磁性液体的数值模拟亟待开展以下三方面研究:(1)建立涵盖多种微观相互作用的精细理论模型,研究颗粒表面包覆、添加剂等非磁性成分对磁流变效应的影响;(2)将不同数值模拟方法相结合,建立磁性液体的多尺度模型,进一步提高模拟精度,利用机器学习协调不同尺度的数值模拟,压缩计算量,已成为一种可行思路;(3)将力学模型与电、磁学模型相结合,发展多尺度、多物理场耦合的数值模拟方法,模拟磁性液体其他物理性能.最终为高性能磁性液体的研制及其应用研究提供技术和理论支撑. 展开更多
关键词 磁性液体 磁流变 力学性能 力学模型 数值模拟
原文传递
磁性修饰的镧系上转换纳米晶体应用于指纹信息识别 被引量:1
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作者 毕亚飞 章富 +7 位作者 柏彧 王瑶 郑楠 王胜 张宁 龙冉 龚兴龙 熊宇杰 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期29-35,I0002,I0003,共9页
新型磁性荧光材料的开发对鉴定和刑事侦查具有重要意义。由于传统相机中使用的光敏元件在500~700nm范围内表现出最高的量子效率,因此以507~533 nm、533~568 nm和637~683 nm为主发射峰的镧系上转换纳米粒子(UCNPs)适合用于构建磁性荧光... 新型磁性荧光材料的开发对鉴定和刑事侦查具有重要意义。由于传统相机中使用的光敏元件在500~700nm范围内表现出最高的量子效率,因此以507~533 nm、533~568 nm和637~683 nm为主发射峰的镧系上转换纳米粒子(UCNPs)适合用于构建磁性荧光材料。本文通过配体连接的方法证实了一种磁性上转换纳米颗粒—NaGdF_(4):Yb,Er-Fe_(3)O_(4)。在优化反应参数后,复合颗粒获得了优异的磁性能和上转换荧光强度,并且可在各种基底上实现高对比度的潜在指纹识别。得益于上转换发光与磁性的结合,指纹识别具有了高灵敏度与通用性。 展开更多
关键词 镧系上转换纳米晶体 磁性改性 荧光发光 指纹识别
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剪切增稠液的力学性能与机理 被引量:16
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作者 陈潜 何倩云 +2 位作者 刘梅 宣守虎 龚兴龙 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第6期518-537,共20页
剪切增稠液(shear thickening fluids,STFs)是一种新型功能材料,论文对其最新进展进行综述和评价.首先介绍了高性能STF的研制,分析了STF在不同外加载荷下的力学行为;然后从实验和理论等方面讨论了STF机理的研究现状;最后对STF的实际应... 剪切增稠液(shear thickening fluids,STFs)是一种新型功能材料,论文对其最新进展进行综述和评价.首先介绍了高性能STF的研制,分析了STF在不同外加载荷下的力学行为;然后从实验和理论等方面讨论了STF机理的研究现状;最后对STF的实际应用进行了总结,并对STF的发展前景进行了展望. 展开更多
关键词 剪切增稠 抗冲击 力学行为 应变率敏感 流变
原文传递
各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的本构模型
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作者 汪伯潮 李颜 +2 位作者 逄浩明 徐振邦 龚兴龙 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期57-68,56,I0002,共14页
各向同性磁流变弹性体是一种将磁性颗粒随机掺入到聚合物基体中制备而成的智能材料。在磁场作用下,其模量发生快速、可逆、连续变化,在振动控制领域显示出良好的应用前景。实验结果表明,各向同性磁流变弹性体的动态力学行为具有很强的... 各向同性磁流变弹性体是一种将磁性颗粒随机掺入到聚合物基体中制备而成的智能材料。在磁场作用下,其模量发生快速、可逆、连续变化,在振动控制领域显示出良好的应用前景。实验结果表明,各向同性磁流变弹性体的动态力学行为具有很强的频率、应变幅值和磁场相关性。尽管上述行为对于其潜在应用具有重要的影响,但目前关于各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的理论研究则关注不够。为准确评价各向同性磁流变弹性体的动态力磁耦合行为,并指导其相关产品的设计,本文建立了一个基于连续介质力学理论,反映各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的本构模型。随后,开发了和本构模型对应的数值实现算法,并对模型的预测能力进行了验证。该模型有助于深入理解各向同性磁流变弹性体磁相关非线性动态力学行为的潜在力学机制。此外,该模型有助于指导基于各向同性磁流变弹性体产品的设计和应用。 展开更多
关键词 各向同性磁流变弹性体 频率相关 应变幅值相关 磁相关 非线性粘弹 本构模型
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增强抗冲击和热性能的功能防护复合材料
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作者 王文慧 王胜 +5 位作者 刘帅 周建宇 张峻硕 袁芳 桑敏 龚兴龙 《中国科学技术大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第4期43-52,I0009,共11页
个人安全防护在日常生活中一直扮演着重要的角色。开发具有增强抗冲击和优异热性能的先进功能安全防护复合材料将是防护服的重大发展。因此,通过将短凯夫拉纤维(KFs)引入到剪切变硬弹性体(SSE)中制备了凯夫拉纤维增强聚合物(KFRP)。具有... 个人安全防护在日常生活中一直扮演着重要的角色。开发具有增强抗冲击和优异热性能的先进功能安全防护复合材料将是防护服的重大发展。因此,通过将短凯夫拉纤维(KFs)引入到剪切变硬弹性体(SSE)中制备了凯夫拉纤维增强聚合物(KFRP)。具有15 wt%KFs的KFRP(KFRP-15%)的储能模量随剪切频率由0.1 Hz到100 Hz从222.8 kPa增加到830.8 kPa。垂直型KFRP-15%相比SSE具有更高的抗拉强度(2.65 MPa)和断裂韧性(11.95 kJ/m2),表现出更强的抗撕裂性。另外,KFRP-15%具有优异的抗冲击性能,它可以将锤头冲击力从1.74 kN耗散到0.56 kN,且在10次连续冲击后仍然保持完好。进一步,KFRP-15%也具有优异的抗刺性能。此外,KFRP-15%还表现出改善的传热性能、阻燃和抑烟能力。最后,集防护、散热和阻燃一体的基于KFRP-15%的护腕被成功制备。 展开更多
关键词 凯夫拉 剪切变硬弹性体 纤维增强聚合物 安全防护 热性能
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