磁流变液动态屈服行为的随机多尺度建模

摘要

根据能量保守原理,将微观粒子运动的动能等效成宏观动态屈服的应变能,建立内秉悬浮粒子运动涨落的磁流变液剪切应力的随机多尺度模型.分析表明,悬浮粒子初始随机条件和Brownian运动,以及剪切应变加载过程中,链簇反复断裂、重组的先后次序和数目不均匀,导致系统宏观屈服性态的非线性涨落和随机涨落;同时,微观运动涨落在体积平均过程中被严重弱化,宏观随机涨落相对不明显.拟合Bingham剪变率本构模型则进一步表明,外加场强对宏观屈服性态的变异性有一定程度的影响,磁流变液装置设计中应该考虑物理参数的随机性.