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Theoretical study of electrorheological fluids.

机译：电流变流体的理论研究。

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摘要

In this thesis, I give a historical review of the electrorheological (ER) fluids development, together with their potential applications, followed by an introduction to the mathematical technique used in the numerical modeling of the recently discovered giant electrorheological (GER) effect in suspensions of coated nanoparticles. A description of the salient features of the GER fluids---including the nearly linear variation of the static yield stress as a function of the applied electric field, as well as the magnitude of the yield stress exceeding the upper bound predicted by the conventional mechanism---is followed by the formulation of a new mechanism based on the model of surface saturation polarization. In this new model, the molecular dipole moment of the coating material plays an important role in enhancing the static yield to more than 100 kPa. Numerical finite element simulations based on the new mechanism are shown to yield results in excellent agreement with the experiments. The last section of the thesis presents a study of ER fluids with bi-dispersed particles, in which the small particles fills the voids between the larger dielectric spheres. It is shown that an interesting structural transition can occur within certain relative volume fractions of the small vs. large particles, and their relative dielectric constants.
机译：在这篇论文中，我对电流变（ER）流体的发展及其潜在应用进行了历史回顾，随后介绍了在最近发现的悬浮液中巨大的电流变（GER）效应数值模拟中使用的数学技术。涂层的纳米粒子。 GER流体的显着特征的描述-包括静态屈服应力随施加电场的线性变化，以及超过常规机制所预测的上限的屈服应力的大小---之后根据表面饱和极化模型提出了一种新的机理。在这种新模型中，涂料的分子偶极矩在将静态屈服强度提高到100 kPa以上方面起着重要作用。结果表明，基于新机制的数值有限元模拟可以得出与实验非常吻合的结果。论文的最后一部分对含双分散颗粒的ER流体进行了研究，其中小颗粒填充了较大介电球之间的空隙。结果表明，在小颗粒与大颗粒的某些相对体积分数及其相对介电常数内，可能会发生有趣的结构转变。

著录项

  • 作者

    Huang, Xianxiang.;

  • 作者单位

    Hong Kong University of Science and Technology (Hong Kong).;

  • 授予单位 Hong Kong University of Science and Technology (Hong Kong).;
  • 学科 Physics Condensed Matter.
  • 学位 Ph.D.
  • 年度 2004
  • 页码 115 p.
  • 总页数 115
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 eng
  • 中图分类
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