电流变效应及其教学问题的探讨

介绍电流变效应及其机理，并探讨在大学物理教学中引入“电流变效应”内容的有关问题。     

电流变流体和电流变技术

电流变流体是一种可根本改变机电装置工作方式的材料,对于外加电场的变化,它的力学性能可以作出迅速的响应,因而在工业领域极具应用前景。本就电流变流体的组成、电流变流体的性质、工程应用对电流变流体的要求以及电流变技术潜在的工程应用进行了简要的介绍,同时指出了电流变流体是电流变技术成功应用与否的关键。     

电流变液和电流变效应

对电流变液的研究进行综述,涉及的内容有：电流变效应的机理、电流变液体材料及其力学性能、应用和展望。     

电流变机理研究综述Ⅱ：电流变液的物性和机制

本文详细介绍了电流变液的物性和机理研究的成果与进展；讨论了电流变液介电谱的特征、温度、含水量对介电性质的影响；以及介电性质、电导率与流变学响应的关系。文章最后介绍了解决物性问题的可能途径。     

电流变流体及其应用前景

介绍电流变效应，以及电流变流体和电流变效应的工作机理，着重探讨电流变效应和电流变流体在机电一体化工程中的应用前景。     

电流变机理研究综述

本文全面介绍了电流变材料的发展，包括电流变液、磁流变液和电磁流变液；此外还详细讨论了固相化学和添加刘与电流变响应的关系；指电流变材料的研究方向。作为这篇评论结语介绍限电流应用研究的最新成就。     

稀土掺杂钛酸钡的电流变行为

实验发现对BaTiO3适量掺杂Y，La,Ce等稀土元素可以明显提高BaTiO3在直流电场下的电流变效应，典型电流变液的屈服应力高达3.2kPa，比纯BaTiO3增加10多倍。实验表明当稀土元素摩尔比一定时，BaTiO3的电流变效应随掺杂稀土离子半径减小而增大；对同种离子，Y，La,Ce的掺杂浓度分别为15mol%,(10-15)mol%和5mol%可以获得最好的电流变效应。材料的介电性能测试显示掺杂引起介电损耗上升，低频范围介电驰 豫变大。XRD分析表明掺杂固溶引起BaTiO3的晶格畸变。认为正是这种晶格畸变引起材料介电性能变化，从而导致它的电流变行为显著改善。     

新型汽车电流变液体减振器的结构设计及分析

电流变液体是指在电场作用下其流变性质能迅速发生变化的一类流体，基于这一原理我们设计了一种新型汽车电流变液体减振器，电流变流体 减振器的机械结构对充分体现电流变效应的功能，实现振动的有效控制起着重要作用，本文着重介绍了新型电流变流体减振器的结构和阻尼特性，该设计具有重大的实用价值。     

电流变理论比较研究

作者简要介绍了目前三个被人们部分接受的电流变理论，粒子相互作用和纤维化，双层极化和重叠以及分立粒子的排列，阐明了各个理论的成就及在解释与电流变效应有关的某些现象时遇到的困难，文章最后指出了建立更成功的电流变理论需要解决的问题以及进一步的工作。     

一类新型智能材料——电流变流体

电流变流体是一种极有发展前任的新型智能材料,在外加电场作用,下其流变性质迅速改变,对电流变流体的组成、材料、流变性质,电流变效应的有关机理及应用前景作了阐述。     

电流变液的流变性试验和建模

利用旋转粘度计装置,研究电流变液的流变特性.通过试验,分析电场强度、剪切速率和分散相粒子的百分比等对电流变液剪切应力的影响.利用实验数据,建立描述电流变液流变特性的Bingham模型、广义Bingham和非线性模型,并讨论它们的误差.     

理想电流变阀的流体动力学响应

根据Ｂｉｎｇｈａｍ流体塑性本构方程提出一种计算方法,分析了理想电流变阀中的非定常Ｐｏｉｓｅｕｉｌｅ流动的动力学过程．结果表明,理想电流变阀的响应时间不仅取决于流体的动力学粘性系数、阀间距和压力梯度,而且也与电流变液的屈服应力有关．用ＣＮ有限差分格式及近似Ｂｉｎｇｈａｍ模型的双粘性系数参数模型数值模拟了在相同情形下的动力学响应过程,两者符合得很好．     

电流变流体的本构模型

电流变流体是由一种基液，加入非导电介质微粒和高分子表面活性剂混合而成的液体，因其独特的电流效应成为材料科学领域的研究热点。在外加电场作用下，电流变流体的力学性质可迅速发生变化甚至相变固化，流体的力学性能依赖于外加电场的强度、介质微粒的体积百分比浓度以及介质微粒的大小。文章基于一个类似Maxwell模型的简单机械系统，采用非连续介质力学的内蕴时本构理论，在仅考虑电场强度对电流变流体力学性能的影响下，发展了一种描述电流变流体的本构模型，预言了电流变流体的力学行为随电场强度的变化，描述了材料在不同电场强度下应力随应变的变化规律。     

莺琼盆地高温高密度水基钻井液流变性调控方法

南海莺琼盆地高温高压地层钻井安全密度窗口窄,对钻井液流变性要求苛刻,而高密度钻井液因固相含量高其流变性调控难度大,因此研究高密度钻井液流变性的影响因素和调控方法对确保该地区高温高压钻井安全至关重要。本文提出通过控制钻井液处理剂液相粘度来调节水基高温高密度钻井液流变性新方法,并通过毛细管黏度法评价了莺琼盆地两套高温高压水基钻井液体系的流变性能以及液相黏度,对高密度水基钻井液流变性影响因素进行了评价和分析。结果表明,钻井液的液相黏度和固相含量是影响高密度钻井液的关键因素,钻井液体系的液相黏度由处理剂液相黏度决定,而固相含量主要由加重材料的品质决定。进一步评价结果表明,磺化类降失水剂液相黏度最低,其次为改性天然高分子降失水剂,合成类的聚合物型降失水剂液相黏度最高;钻井液在相同组成和密度条件下,重晶石品质越高,即密度越高,粒径越小,所配制的高密度钻井液流变性越优。由研究结果可得出,选择低液相黏度处理剂、低剂量膨润土和优质重晶石是高密度水基钻井液流变性调控的主要技术手段。     

超声波对溶液流变学性质的影响

本文研究了水溶液中天然纤维素及合成纤维素衍生物在超声波降解过程中溶液流变学性质的变化。实验发现溶液的粘度随超声降解时间的延长与超声强度增大而降低。通过流态特性指数ｎ的变化可推断溶液流变学性质在超声降解过程中的变化     

HDPE/SBS共混体系流变性质的研究

根据实验得到的HDPE,SBS及HDPE/SBS共混体系的流变曲线,讨论了不同共混方式(直接掺和法、母粒稀释法、两阶共混法)对共混体系流变性质的影响和不同SBS含量对共混体系流变性质的影响。此外,还从理论上做了初步解释。     

Electrorheological effect of Ti-bearing blast furnace slag with different TiC contents at 1500℃

The electrorheological properties of CaO–SiO2–Al2O3–MgO–TiO2–TiC slags were investigated to enhance understanding of the effect of TiC addition on the viscosity, yield stress, and fluid pattern of Ti-bearing slags in a direct-current electric field. The viscosities and shear stresses of 4wt% and 8wt% TiC slags were found to increase substantially with increasing electric field intensity, whereas virtually no rheological changes were observed in the 0wt% TiC slag. The Herschel–Bulkley model was applied to demonstrate that the fluid pattern of the 4wt% TiC slag was converted from that of a Newtonian fluid to that of a Bingham fluid in response to the applied electric field; and the static yield stress increased linearly with the square of the electric field intensity.     

电流变体系中的相变

基于点偶极子模型, 用统计的方法计算电流变体系的自由能, 考虑体系中粒子的渗透压,研究其液- 固相变.理论研究结果表明:当外加电场强度大于一临界值 E_c 时, 渗透压变为负值,体系发生由液相向固相的转化.     

路用红砂岩粗粒土的流变特性试验研究

为了研究红砂岩粗粒土高速公路路堤填料的流变工程性质,利用大型三轴流变试验仪对路用的90区和93区红砂岩粗粒土进行低应力状态(σ3=100,200和300 kPa)的三轴流变试验,研究红砂岩粗粒土在低应力下的流变规律以及应力状态对体积流变分量和剪切流变分量的影响。引入Morgan-Mercer-Florin核函数,建立描述红砂岩粗粒土的体积流变分量-时间的关系和剪切流变分量-时间关系模型,提出红砂岩粗粒土最终体积流变量和最终剪切流变量公式。最后,建立一个基于Morgan-Mercer-Florin函数新的红砂岩粗粒土流变本构模型,确定压实度为90％和93％的红砂岩粗粒土的流变模型参数,并将Morgan-Mercer-Florin模型嵌入椭圆-抛物线双屈服面弹塑性本构模型,用于描述红砂岩粗粒土的粘弹塑性性质。流变试验结果表明:球应力(p)对最终体积流变分量影响很大,应力水平(S)对最终剪切流变分量影响显著,最终体积流变量和最终剪切流变分量可以分别用p和S表示。     

氮气泡沫压裂液体系的研究与应用

氮气泡沫压裂是70年代以来研究发展起来的一项新的压裂工艺技术,它特别适用于低压、低渗和水敏性地层的压裂改造。对氮气泡沫压裂液的基本配方和流变性能进行了室内评价研究。研究了泡沫质量、表面活性剂类型、浓度、剪切速率、温度、压力等因素对泡沫压裂液流变性能的影响。在实验基础上提出了适宜辽河油田的泡沫压裂液配方体系,采用该压裂液在辽河油田先后成功地对8口井实施了氮气泡沫压裂施工,施工成功率100%,累积增产原油1.24×10⁴ t,取得了显著效果。