基于增量本构关系的磁流变减振器动力学模型研究

首先，针对磁流变液剪切稀化与稠化现象，通过零磁场强度下的旋转变剪切测试，得到不同温度下磁流变液粘度和剪切应力随剪切速率的变化规律，计算出屈服应力点，得到磁流变液屈服前和屈服后的粘弹性本构模型。其次，构建磁流变液高温高频状态下的稳定性实验模型，通过振荡振幅扫描、频率扫描和旋转变剪切温度扫描测试，分析了磁流变液的温度稳定性和结构稳定性，得到了不同温度下的磁流变液的粘弹性区间。研究结果表明，当频率不变时，磁流变液弹性模量和黏性模量随着温度上升而逐渐减小；在1-100HZ频率范围内磁流变液的弹性模量始终大于黏性模量，表现为胶体状态，结构较为稳定；磁流变液在低剪切速率且室温范围内温度稳定性较好，在经过温度循环后磁流变液的流变性能未发生显著变化。最后，基于流体动力学理论对流经阻尼通道的磁流变液进行了动力学分析，研究了阻尼通道内磁流变液的流动特性，建立阻尼力数学模型，对自行研制的磁流变阻尼器进行了外特性试验，研究磁流变阻尼器活塞速度和励磁电流对其力学特性的影响，建立了阻尼力简化模型并对其进行了精度验证。 2100433B

磁流变减振器是性能优良的智能减振装置，可广泛用于重载提速车辆的半主动悬架系统。针对磁流变减振器非线性滞回特性导致阻尼力难以预测和控制的关键科学问题，以构建磁流变减振器滞回模型为目标，利用磁流变液的磁-流-变效应，开展基于增量本构关系的磁流变减振器动力学模型研究。首先，研究表征磁流变液力学行为的基本原理和方法，通过分析屈服前的粘弹性和屈服后的粘塑性流变特性，探索磁流变液本构模型和数值解法，提出用应力-应变“增量”方程表征磁流变液的粘塑性本构关系；其次，分析滞回曲线的特征，揭示磁流变减振器励磁电流、运动状态与滞回环节之间的联系，结合磁流变液本构模型，研究磁流变减振器建模方法，建立其非线性滞回模型；最后，试验研究磁流变减振器的滞回、屈服和磁饱和等非线性特性，修正模型滞回环节，并进行参数辨识。研究结果有望为磁流变减振器的设计与建模提供新思路，为重载提速车辆半主动悬架控制系统的研究提供新方法。

基于热力学基本定律，研究粗粒土受力变形过程中的能量耗散，并据此建立本构关系是本课题的研究目标。为此，首先研究粗粒土摩擦、剪胀及颗粒破碎的能量耗散机制，确定耗散函数；然后利用最小耗能原理，研究耗散函数的驻值条件，确定塑性应变增量方向；对耗散函数进行Legendre变换，得到耗散应力空间中的屈服函数；结合试验，比较等内参量时真实与耗散屈服应力的差别，研究迁移应力，得到真实应力空间中的屈服函数及其硬化规律；最后拟合试验结果，确定模型参数。本课题的研究，掘弃了以德鲁克公设为基础的传统塑性力学理论，具有较为严密的理论基础，对推动岩土工程学科的发展，提高高土石坝应力变形分析的精度及可靠性，具有重要的学术价值和广阔的工程应用前景。

时空数据库更新的难点在于如何保持更新前后时空数据的时空拓扑一致性和完整性。本研究通过分析土地利用时空对象变更过程中各类要素的变更行为，提出以过程为核心的土地利用时空数据库增量更新模型。研究了时空数据更新过程中的联动变化推断规则，并以土地利用数据库为例设计了基于联动规则的更新流程，并结合目标匹配方法讨论了土地利用点、线、面单层增量信息提取的过程，提出了基于联动规则的土地利用数据库增量信息的完整提取流程，通过细化面、线的变更行为分析了不同类型的属性逻辑一致性维护方法，实现了土地利用增量信息的属性逻辑一致性维护，最后在县级土地利用现状管理系统的更新功能中得以实现和验证。