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磁流变液在组合模式下的应力应变率曲线及其在板料柔性模具成形中的应用研究( Investigation on the stress-strain rate curve of MR fluids in a combined mode and its application in sheet flexible-die forming )
PY Wang GH Wan ZJ Wang N Xiang
在利用磁流变(MR)流体进行板料柔性模具成形的过程中，磁流变流体始终处于三维应力状态，以挤压模式和阀门模式相结合的方式工作。然而，对于复合模式下磁流变液的应力-应变速率曲线缺乏深入的认识。本文通过挤压试验和有限元模拟，首次比较分析了磁粉含量为43%的磁流变液与三种粘性介质在粘性压力成形(VPF)中的力学性能。结果表明，磁流变液的力学性能在不同磁场下的调节范围远大于分子量为700kg/mol的粘性介质。另外，通过改变磁场，磁流变液的力学性能可以覆盖不同分子量粘性介质的力学性能。结果表明，随着磁通密度的增加，磁流变液的应力应变速率曲线由线性关系变为幂指数关系。同时，强度系数增大，应变率敏感指数减小。将所得曲线应用于板料柔性模成形的数值模拟，通过对速度、压力、应力和应变分布的分析，可以很好地解释实验现象。研究结果可为MR流体板料柔性模成形工艺参数的优化提供理论指导。
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