磁流变液是铁磁性颗粒分散到低粘度的油中形成的稳定的悬浊液。其扩散特性主要由颗粒本身的物性和颗粒间的相互作用而决定。为了更好的控制颗粒间的相互作用，我们加入同样物性，但尺寸更小的颗粒，以调控悬浊液的流动特性。研究显示，在高体积百分比的磁流变液中加入亚微米尺寸的铁颗粒可以显著改善流体在没有外加磁场情况下的流动特性。受范得华力影响，加入的小颗粒首先附着在大颗粒周围，形成组装体，组装体间范得华力较小，从而有效降低了流体粘度。流体的粘度随着小颗粒在大颗粒上附着的比例不同而变化。随着小颗粒的增加，流体中铁颗粒的体积百分比增加，从而提高了磁流变液在磁场中的屈服应力，增强了磁流变液的磁流变效果。

利用计算流体力学的方法,对六弯叶搅拌器在黄原胶水溶液（一种具有屈服应力的假塑性流体）中的流场及洞穴变化进行研究,得到了搅拌器的功率准数、流动准数、泵送效率以及洞穴大小随雷诺数的变化情况.结果表明,层流状态下,功率准数与雷诺数成反比,流动准数和泵送效率随雷诺数增加而增大,随流体粘度增加而降低,采用Herschel-Bulkley流变模型模拟的洞穴形状为圆柱形.Dc〈T时,洞穴大小符合Elson模型的理论计算结果,在双对数坐标图中,Dc/D与P0Rey接近线性关系,拟合后的直线斜率为0.35.

通过室内试验测定了不同配合比聚合物水泥砂浆的剪切应力和表观黏度值以研究其流变性能变化规律。结果表明:增大砂灰比和水灰比,聚合物水泥砂浆的屈服应力增大,塑性黏度减小;增加可再分散性乳胶粉的掺量,聚合物水泥砂浆的屈服应力不变,但塑性黏度增大;增大纤维素醚掺量,聚合物水泥砂浆的屈服应力先增后剧减,塑性黏度增大。

对赫巴流体在圆管内的层流流动问题进行理论分析,建立了流体在圆管截面上的流速分布、剪应力分布、流核速度、壁面剪应力、体积流量、平均流速、等效黏度等若干物理量的解析表达式和数值求解策略;以实际新拌混凝土的赫巴流体参数为例,考察了单位管长压降与平均流速之间的关系。

液压式汽车制动器存在很多缺点。文章根据电流变液体的特性,研究了一种制动汽车传动轴动力的制动器,并介绍了其结构和工作原理,对电流变液体的屈服应力进行计算分析,同时利用LABVIEW软件对该制动器的制动效果进行仿真分析。

采用油酸包覆软磁颗粒的方法,分别制备出蓖麻油基含纯微米级和微纳米混合级软磁颗粒的磁流变液。纯微米级软磁颗粒质量含量83%的磁流变液具有沉降稳定性好、屈服应力高等优点,适用于减振和制动领域。纳米级软磁颗粒在微纳米级混合软磁颗粒中的含量越高,相应磁流变液的屈服应力越小,存储模量越低,该种磁流变液适用于密封,能够有效降低动密封过程中所伴随的温升及磨损。

制备了以羰基铁粉为磁性颗粒的硅油基磁流变液,使用Anton Paar Physica MCR 301流变仪测试其流变性能,用Bingham模型对磁流变液的流变性能进行拟合计算。实验表明,Bingham模型可较好地描述磁流变液的流变行为。随着磁场的增大,磁流变液的剪切应力和粘度显著增大。磁场不变时,随着剪切速率增加,磁流变液剪切应力增加不明显,符合剪切稀化的Bingham模型。通过对数拟合的方法,得出磁流变液剪切应力和电流的关系,在电流较小时,剪切应力呈指数增长,指数值约为1.42,随着电流的增大,剪切应力达到稳定值。

相对于一般的缓冲器,磁流变液缓冲器(MRFD)在工业应用中逐渐展现出优势,并且有望在探月工程中发挥重要作用。现选取旁通剪切阀式MRFD作为研究对象,推导了其阻尼力的计算公式,总结了缓冲器设计的一些基本准则。通过ANSYS计算不同尺寸的旁通缸的阻尼区的磁感应强度分布,得到缓冲器的阻尼力随旁通缸的尺寸大小变化的关系。最终,通过仿真当施加不同电流时磁感应强度的变化,得到缓冲器阻尼力随线圈电流变化的关系。

为了探究润滑剂的使用对磁流变液的终端行为即屈服应力的影响,课题组采用球磨、基液置换的方式分别配制了含有石墨、二硫化钼、氮化硼、氢化蓖麻油和聚四氟乙烯等5种润滑剂的磁流变液样品;并利用自制的磁流变液屈服应力测试装置,在不同的磁感应强度下和整个沉降周期内,分别测量了它们单独添加及混合使用时的磁流变液剪切屈服应力。试验结果表明:聚四氟乙烯对于提高剪切屈服应力的影响最为明显;二硫化钼及石墨混合使用效果优于二者的单独使用。该研究表明润滑剂可以改善磁流变液的屈服应力但作用不尽相同,同时润滑剂的混合添加较单独使用效果更佳。

利用电子拉扭试验机及力尔试验系统,设计3种加载速率,通过试验研究不同加载速率对低碳钢、铸铁力学性能的影响,得到不同加载速率下的载荷-位移曲线及应力-应变曲线;比较了低碳钢和铸铁试件在不同加载速率下的延伸率、断面收缩率、弹性模量、屈服应力及抗拉强度。研究结果表明,随着加载速率的增加：1）低碳钢的延伸率、断面收缩率及屈服应力增加;2）低碳钢和铸铁的抗拉强度先升高后迅速下降;3）低碳钢的弹性模量降低,铸铁的弹性模量升高。