1. 研究目的与意义（文献综述）

随着当代科技的迅猛发展，大批性能优越的智能复合材料不断涌现。目前用于主动控制阻尼器和谐振器的智能复合材料主要为电磁流变类材料，其材料性能满足主动控制阻尼器和谐振器中对的刚度和阻尼改变、较快响应速率等的特殊要求。

作为磁流变材料中的一员，磁流变弹性体(magnetorheological elastomers, mres)与更早出现的磁流变液材料相比，不仅继承了其可控性、可逆性、响应迅速等高技术特征,还具有稳定性好、结构设计简单、制备成本低等独特的优点,因而拥有巨大的应用潜力。由于基体聚合物材料的高延展性，磁流变弹性体通常在较大荷载（外力与外磁场）作用下会发生大变形行为。其中，无磁场下磁流变弹性体的大变形力学响应作为其基础性力学行为，需要优先开展深入研究。磁流变弹性体类属的聚合物基复合材料大变形行为分析是当今学术界研究的热点方向。

针对聚合物基复合材料非线性大变形行为分析，现有的常用理论分析方法有细观力学方法和分子链网络模型两大类。鉴于复合材料的有效行为通常依赖于其局部微观结构和性能的平均响应，并不需要建立复杂的分子链网络模型，因此，细观方法在分析这类问题时显得格外有效。目前国际上已经有许多学者针对复合材料在大变形行为开展了相关的理论研究， bergstrom和boyce ^[1]用实验以及有限元法研究了硬质颗粒对橡胶基复合材料宏观力学性能的影响。关于复合材料的有限变形理论研究的实质性进展，直到ponte castaneda^[2][3]开发出二阶均化方法后才得以有效解决，并采用优化计算方法来解决能量最小问题，从而较为准确的确定不同阶段间的变形相容条件；.bouchart^[4][5]等人提出了研究可压缩超弹性复合材料的另一种等效分析方法。 omnès^[6]等人开发了一个广义的自洽方法，构建三相模型预测分析了填充橡胶的宏观力学性能。yin ^[7]基于eshelby^[8]张量建立了颗粒增强复合材料的本构模型。 nemat-nasser ^[9][10]首先推广了细观力学，将修正的eshelby张量应用于有限形变分析。abdi^[11]基于均匀化理论，预测了非均质材料在大变形时的剪切响应。 wang等人^[12]考虑到聚合物基体的聚集程度和超弹性力学性质的随机分布，使用2d微观体积单元作模拟分析复合材料中的变形和应变场。由此看来，若将用于分析材料线性变形的细观力学方法用于非线性材料大变形分析，这就要求对细观力学模型进行修正，提出更先进的理论方法，进而较为准确的预测磁流变弹性体的大变形力学响应。l. w. zhang^[13]对载荷均匀分布的纳米复合材料进行了几何非线性分析,采用弧长迭代算法求解纳米复合板的非线性响应。tuan le-manh; tuan luu-anh^[14]采用等阶分析与一阶剪切变形理论相结合的方法导出有限元模型。 得到了冯-卡门理论意义上的应力—应变关系。李剑锋和龚兴龙^[15]对磁流变弹性体的动态阻尼进行了研究和分析，分析了不同测试条件下的应变幅值.介绍了磁流变材料的数值强度分析。g s#322;awiński ， t niezgoda ^[16]研究了羰基铁颗粒的体积分数对材料的力学性能的影响，特别是对杨氏模量的影响。

2. 研究的基本内容与方案

研究的基本内容：鉴于各向同性磁流变弹性体是一种颗粒随机分布颗粒增强复合材料，本文运用细观力学理论，结合分析非线性行为的数值计算方法，分析各向同性磁流变弹性体的大变形非线性力学行为。

目标；修正细观力学方法的自洽模型，定量分析各向同性磁流变弹性体的大变形非线性力学行为。

拟采用的技术方案：

3. 研究计划与安排

1. 第1-3周，查阅国内外文献并翻译英文文献，了解磁流变弹性体的基本概念及研究现状，完成开题报告。
2. 第4-6周，学习与研究内容相关的理论知识，开始进行理论模型的构建。
3. 第7-9周，完成理论建模并初步展开数值分析工作。
4. 第10-12周，完成相关的数值分析工作。
5. 第13-15周，分析并整理结果。

4. 参考文献（12篇以上）

references

[1] j.s. bergstrom, m.c. boyce, rubber chem. tech. mechanical behavior of particle filled elastomers.1996, 72: 633–656.