采用试验和有限元分析相结合的方法开展双剪切连接件钉传载荷研究。通过有限元软件ABAQUS开展双剪切连接件数值模拟研究,数值模拟中综合考虑连接件的摩擦、接触和预紧力。数值模拟得到的钉传载荷分配比率与动态应变采集仪测得的试验结果相吻合,验证了有限元模型的正确性。在此模型基础上分析了过盈和间隙配合对钉传载荷分配比率均化效果的影响。分析结果表明双剪切连接件搭接板最大应力发生在中板的靠近单板钉孔处,合理安排各孔的过盈及间隙配合能够均化各钉传载荷比率,提高孔的承载能力。

本文研究了磁流变液的力学性能,制备了羰基铁粉体积分数为20%的硅油基磁流变液,观察了磁流变液在磁场作用下的微观变化,测试了磁流变液的剪切性能。实验表明,无磁场作用下,磁流变液为牛顿流体;在磁场作用下,随着剪切速率的增加,剪切应力趋于稳定,表观粘度呈现指数式下降,磁流变液具有剪切稀化效应,符合广义Bingham模型。磁流变液剪切应力和外加电流的依赖关系为:在电流较小时,剪切应力表现为指数增长,指数值约为1.5;随着外加电流的增大,剪切应力表现为线性增长,最终达到稳定值。

本研究制备了羰基铁粉体积分数为10%的硅油基磁流变液,使用Physica MCR 301流变仪测试其流变性能,用Bingham模型和Casson模型对磁流变液的流变性能进行拟合计算。实验表明,Bingham模型和Casson模型均可较好地描述磁流变液的流变行为,在磁场作用下,随着剪切速率增加,剪切应力增大并趋于稳定,表观粘度显著减小,磁流变液存在剪切稀化现象。通过对数拟合的方法,得出磁流变液剪切应力和磁场的关系,剪切速率恒定时,随着磁场增大,磁流变液剪切应力显著增加。