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基于机器学习的磁流变弹性体磁致储能模量的快速准确表征
1
作者 任航 赵丹 +2 位作者 董立强 刘少刚 杨金水 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第16期152-161,共10页
磁流变弹性体在振动控制领域展现出巨大的潜力,但其磁致力学性能的测量过程往往需投入较高的人工与时间成本.本研究旨在利用机器学习方法在小样本试验数据驱动下实现磁流变弹性体磁致力学性能的快速准确预测.基于加装可控磁场的剪切流... 磁流变弹性体在振动控制领域展现出巨大的潜力,但其磁致力学性能的测量过程往往需投入较高的人工与时间成本.本研究旨在利用机器学习方法在小样本试验数据驱动下实现磁流变弹性体磁致力学性能的快速准确预测.基于加装可控磁场的剪切流变仪测试了磁流变弹性体(9种配比,4种加载频率)的磁致储能模量.每种样品取5个测试点作为训练集并搭建支持向量回归机器学习模型,从而表征磁流变弹性体的磁致储能模量.结果表明,相较于典型的理论模型,SVR模型仅使用5个样本点即可更准确表征磁流变弹性体磁致储能模量,相关系数高达0.998.另外,SVR模型训练时间仅为0.02 s,可显著加速磁流变弹性体表征的进程.更重要的是,SVR模型具有良好的泛化性,对于不同硅油配比和不同加载频率的磁流变弹性体预测结果的相关系数仍可达0.998以上.因此,机器学习模型可实现磁流变弹性体磁致储能模量的快速准确表征,为新型磁流变材料的研发提供参考. 展开更多
关键词 磁流变弹性体 支持向量回归 磁致储能模量
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基于分数阶导数的磁流变弹性体参数模型 被引量：6
2
作者 朱俊涛 徐赵东 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期45-49,79,共6页
磁流变弹性体宏观力学行为是基体粘弹性和磁致模量变化的综合反映,建立能够准确模拟其力学特性的参数模型是设计磁流变弹性体装置所必需的。因此,该文利用建立粘弹性材料参数模型的VFD(粘弹性分数阶导数)元件及弹簧元件与表述磁致效应... 磁流变弹性体宏观力学行为是基体粘弹性和磁致模量变化的综合反映,建立能够准确模拟其力学特性的参数模型是设计磁流变弹性体装置所必需的。因此,该文利用建立粘弹性材料参数模型的VFD(粘弹性分数阶导数)元件及弹簧元件与表述磁致效应的非线性弹簧元件,建立了磁流变弹性体的磁致粘弹性参数模型,分析了频率、磁场强度和分数阶数对该模型动态性能的影响,结果表明该模型能够反映磁流变弹性体磁致效应对其力学性能的影响,且该模型仅需少量参数就能在较宽频率范围内更好地模拟真实的试验性能。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 参数模型 磁致效应 VFD元件 磁致模量
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磁流变弹性体的动态压缩性能
3
作者 王宇飞 何琳 杨雪 《高分子材料科学与工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期182-185,共4页
制备了聚氨酯基磁流变弹性体,并构建了一种压缩性能的实验装置,对磁流变弹性体的动态压缩性能进行了系统的研究。采用激振的方法,建立了磁流变弹性体的动态力学性能的理论模型,提出了磁流变效应的计算方法。分别研究了预压缩、激励振幅... 制备了聚氨酯基磁流变弹性体,并构建了一种压缩性能的实验装置,对磁流变弹性体的动态压缩性能进行了系统的研究。采用激振的方法,建立了磁流变弹性体的动态力学性能的理论模型,提出了磁流变效应的计算方法。分别研究了预压缩、激励振幅、激励频率、外加磁场对磁流变效应的影响。结果表明,磁流变弹性体的磁流变效应随着外加磁场、激励振幅的增加而增大,激励频率的变化对磁流变效应影响不大。随着预压缩量的增大,磁流变弹性体的磁流变效应急剧减小。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 磁流变效应 压缩性能 磁致模量
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磁流变弹性体的研究现状及工程应用 被引量：1
4
作者 王宇飞 何琳 +1 位作者 杨雪 帅长庚 《弹性体》 CAS 北大核心 2010年第3期62-66,共5页
磁流变弹性体是一种新型磁流变材料,其特点是流变性能可控并且可逆,响应时间短,具有广阔的应用前景。综述了磁流变弹性体的研究现状,介绍了磁流变弹性体力学模型、磁致力学性能和工程应用,提出今后应深入研究的几个问题。
关键词 磁流变材料 磁流变弹性体 物理模型 磁致模量
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磁流变弹性体主链吸附模型 被引量：5
5
作者 朱俊涛 徐赵东 张香成 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期342-346,共5页
为了揭示磁流变弹性体变刚度工作机理,并为制备磁流变弹性体提供理论依据和指导,以磁偶极子理论为基础,研究分析了磁偶极子在磁场中的受力特性及不同磁场下磁流变弹性体内磁性颗粒的分布情况,并考虑颗粒链化后耦合场的影响及吸附颗粒或... 为了揭示磁流变弹性体变刚度工作机理,并为制备磁流变弹性体提供理论依据和指导,以磁偶极子理论为基础,研究分析了磁偶极子在磁场中的受力特性及不同磁场下磁流变弹性体内磁性颗粒的分布情况,并考虑颗粒链化后耦合场的影响及吸附颗粒或短链的影响,提出磁流变弹性体主链吸附模型.在一定的假设条件下,从颗粒间的磁相互作用能出发,计算了磁流变弹性体的磁致剪切模量.计算结果表明,该模型计算所得的磁致剪切模量小于传统的单链模型,并能够反映各因素对磁流变弹性体磁致剪切模量的影响,其中颗粒体积比、磁场强度和剪切应变是影响磁致剪切模量变化的主要因素. 展开更多
关键词 磁流变弹性体 主链吸附 磁偶极子 磁致剪切模量
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磁流变弹性体基于卡方分布的磁偶极子模型 被引量：5
6
作者 索思 徐赵东 许飞鸿 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第9期9063-9067,共5页
为了精确描述磁流变弹性体的磁致效应,从而使磁流变弹性体应用于工程实际,基于磁偶极子理论,结合铁磁颗粒在磁流变弹性体中的分布特点,引入分布参量n,假设相邻铁磁颗粒的间距满足卡方分布,提出基于卡方分布的磁偶极子模型,推导了磁致剪... 为了精确描述磁流变弹性体的磁致效应,从而使磁流变弹性体应用于工程实际,基于磁偶极子理论,结合铁磁颗粒在磁流变弹性体中的分布特点,引入分布参量n,假设相邻铁磁颗粒的间距满足卡方分布,提出基于卡方分布的磁偶极子模型,推导了磁致剪切模量的表达式。该模型弥补了"均匀分布"假设的不足且形式简单,适于工程应用,同时可以精确反映出各因素对磁流变弹性体磁致效应的影响规律,其中分布参量和外加磁场强度是影响磁致效应的关键因素。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 磁偶极子模型 卡方分布 磁致剪切模量
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具有倾斜链结构的磁流变弹性体的磁致剪切模量模型与分析 被引量：3
7
作者 高伟 王省哲 《中国科技论文》 CAS 北大核心 2015年第4期433-437,共5页
针对斜磁场环境中固化形成的一类磁性颗粒夹杂磁流变复合弹性体,建立了一种分析其磁致剪切模量的倾斜链分布模型。首先,根据颗粒在材料内部的空间分布形式与颗粒间磁相互作用能,得到材料内部的磁能密度,继而分析出材料在准静态剪切时链... 针对斜磁场环境中固化形成的一类磁性颗粒夹杂磁流变复合弹性体,建立了一种分析其磁致剪切模量的倾斜链分布模型。首先,根据颗粒在材料内部的空间分布形式与颗粒间磁相互作用能,得到材料内部的磁能密度,继而分析出材料在准静态剪切时链倾斜角度对磁致力学行为的影响。该考虑磁性颗粒链几何分布特征的模型不仅能够退化为已有单链模型与平面模型,还可以对链具有任意倾斜角分布的三维情形予以预测与分析。通过对三维情形下具有倾斜分布磁流变弹性体的仿真分析表明,随着磁性颗粒链倾斜角度在0°~90°间增加,名义磁致模量呈现先减小后增大的趋势。此外,在外加磁场与磁性颗粒链形成特定夹角时,磁流变复合弹性体将表现出负磁致模量的特征与现象。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 斜链结构 磁致剪切模量 负磁致模量
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基于Digimat中RVE模型的磁流变弹性体的磁致压缩力学性能的数值模拟 被引量：3
8
作者 柳彬 游世辉 +2 位作者 赵树勋 李自蹊 廖明武 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期2086-2092,共7页
磁流变弹性体的宏观压缩力学性能受其组分材料的体积比、形态和外加磁场等因素的影响。从3方面系统的研究了磁流变弹性体在磁场和压缩条件下的静态磁致力学性能。首先运用Digimat软件中的均匀化方法和RVE研究零磁场条件下的磁流变弹性... 磁流变弹性体的宏观压缩力学性能受其组分材料的体积比、形态和外加磁场等因素的影响。从3方面系统的研究了磁流变弹性体在磁场和压缩条件下的静态磁致力学性能。首先运用Digimat软件中的均匀化方法和RVE研究零磁场条件下的磁流变弹性体力学性能。然后研究了磁场条件下各向同性和各向异性磁流变弹性的磁致力学性能。最后利用实验方法研究磁流变弹性体的力学性能。得到了磁场的施加使得各向同性和颗粒成链磁流变弹性体的压缩模量增大,同时颗粒成链比各向同性磁流变弹性体的磁流变效应更大的结论。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 代表体积单元(RVE) 磁致压缩模量 磁-弹性耦合 数值模拟
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磁流变弹性体中铁磁颗粒尺寸大小随机分布下的磁致剪切模量的分析 被引量：3
9
作者 张海宇 王省哲 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第B04期233-236,240,共5页
考虑到磁流变弹性体内铁磁颗粒尺寸大小存在随机分布的现象,对磁流变弹性体的偶极子进行了修正,分析了不同尺寸铁磁颗粒混合的磁流变弹性体磁致剪切模量。该铁磁颗粒尺寸大小随机分布的修正模型不仅能够在单一粒径时退化为传统的偶极子... 考虑到磁流变弹性体内铁磁颗粒尺寸大小存在随机分布的现象,对磁流变弹性体的偶极子进行了修正,分析了不同尺寸铁磁颗粒混合的磁流变弹性体磁致剪切模量。该铁磁颗粒尺寸大小随机分布的修正模型不仅能够在单一粒径时退化为传统的偶极子模型,还可以对用不同尺寸的铁磁颗粒混合制备的磁流变弹性体磁致剪切模量的不均性予以预测,并对磁致剪切模量随夹杂铁磁颗粒的体积分数呈非线性变化予以了预测,相关结果与实验吻合较好。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 磁致剪切模量 颗粒尺寸 随机分布
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PVC基磁流变弹性体的制备及性能表征
10
作者 王盼 杨其 +1 位作者 余淼 居本祥 《塑料工业》 CAS CSCD 北大核心 2012年第3期92-96,共5页
制备了以聚氯乙烯(PVC)糊树脂为基体的磁流变弹性体(MRE);研究了其静态力学性能、动态力学性能、SEM形貌和热降解性能。实验结果表明:PVC基磁流变弹性体的断裂强度随铁粉含量呈现出先上升后下降的趋势,磁致模量、相对磁流变效应和损耗... 制备了以聚氯乙烯(PVC)糊树脂为基体的磁流变弹性体(MRE);研究了其静态力学性能、动态力学性能、SEM形貌和热降解性能。实验结果表明:PVC基磁流变弹性体的断裂强度随铁粉含量呈现出先上升后下降的趋势,磁致模量、相对磁流变效应和损耗因子均随铁粉含量的增加而增大,损耗因子几乎不依赖于磁场强度。当铁粉质量分数为80%时,最大磁致模量为1.06 MPa,损耗因子最大为0.35。TGA结果说明:随着铁粉含量的增加,PVC基MRE的热降解趋势增强。 展开更多
关键词 磁流变弹性体 PVC 磁致模量 热降解
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