【文章內(nèi)容簡介】 性能多參數(shù)的協(xié)同優(yōu)化設計▊基于磁流變技術(shù)的智能彈簧的選型設計與制作▊研究磁流變材料的磁致模量和宏觀靜動態(tài)力學性能測試。材料常應變率測試：不同溫度、磁場強度和應變率下的拉伸和壓縮實驗。實驗數(shù)據(jù)分析，建立磁致彈性本構(gòu)理論和模型▊材料動態(tài)力學性能測試：溫度掃描、頻率掃描、不同載荷幅值和磁場強度下的實驗。結(jié)合流變模型理論，發(fā)展粘超彈性本構(gòu)模型▊研究磁流變智能彈簧的宏觀靜動態(tài)力學性能測試，探討與變形相關的關聯(lián)模型，討論整體的本構(gòu)模型，闡明結(jié)構(gòu)與力學參數(shù)的關系▊研究基于磁流變智能彈簧的汽車主動減振懸架系統(tǒng)的多場、多態(tài)、多過程的耦合動力學理論▊研究動力學模型與計算機仿真▊研究基于磁流變智能彈簧的汽車主動減振懸架系統(tǒng)與汽車的結(jié)構(gòu)及環(huán)境的動力性能匹配設計▊研究基于磁流變智能彈簧的汽車主動減振懸架系統(tǒng)的動力學綜合設計 ▊研究基于磁流變智能彈簧的汽車主動減振懸架系統(tǒng)的移頻控制理論▊研究磁流變智能彈簧與磁流變阻尼器集成的汽車主動減振懸架系統(tǒng)的混合移頻控制和阻尼調(diào)控的主動控制策略▊研究基于磁流變智能彈簧的汽車主動減振懸架系統(tǒng)在移頻控制時的動態(tài)力學性能測試▊研究磁流變智能彈簧與磁流變阻尼器集成的汽車主動減振懸架系統(tǒng)的在混合移頻控制和阻尼調(diào)控時的動態(tài)力學性能測試▊課題總結(jié)預期研究結(jié)果發(fā)展一種可實時調(diào)控剛度、阻尼和高度（行程或車輛動態(tài)姿態(tài)）的集成基于磁流變技術(shù)的智能彈簧和阻尼器的汽車主動減振懸架系統(tǒng)，獲得基于磁流變智能彈簧的汽車主動減振懸架系統(tǒng)的多學科設計優(yōu)化與集成設計、動力學特征及動態(tài)性能匹配設計、主動控制理論和實驗技術(shù)的成果。成果以論文和報告的形式體現(xiàn)。在國際國內(nèi)重要學術(shù)刊物和會議上發(fā)表15篇以上學術(shù)論文，其中SCI/EI 源刊論文10篇以上，并提交總結(jié)報告。培養(yǎng)博士生34名，碩士生68名。（二）研究基礎與工作條件1. 工作基礎（與本項目相關的研究工作積累和已取得的研究工作成績）申請人一直從事磁流變液體、磁流變橡膠材料、基于磁流變技術(shù)的智能彈簧及其在主動減振和降噪中的應用，以及隨機無網(wǎng)格法和智能算法及其在機械和工程結(jié)構(gòu)數(shù)值分析中的應用等方面的理論與實驗研究工作。申請人曾主持完成相關的研究項目，包括國家科技部國際科技合作計劃項目(2008)、江西省科技廳國際科技合作計劃項目(2007)、江西省科技廳科技攻關項目(2004)、九江市重點工業(yè)攻關配套項目(2004)和江西省教育廳科技項目(2003)各1項。目前，在研國家自然科學基金面上項目1項（2014）。發(fā)表相關論文20余篇，其中SCI / EI / ISTP收錄10篇。獲得相關的國家發(fā)明專利2項和國家實用新型專利3項。曾獲江西高校科技成果三等獎1項。2008年至2011年的國家科技部國際科技合作計劃項目“磁流變彈性體（橡膠）空氣彈簧的研究與開發(fā)”，是與英國格拉斯哥大學的英國皇家院士和電磁材料力學的國際知名學者Ogden教授研究組合作完成的，總經(jīng)費為620萬元人民幣。在該項目中，首次制備了短纖維和尼龍簾線增強型磁流變橡膠材料，使磁流變橡膠材料達到了實用化的機械性能，研究了纖維增強型磁流變彈性體橡膠材料微觀結(jié)構(gòu)的演化特征和磁致力學行為的關系，改善了纖維增強型磁流變彈性體橡膠材料的磁流變效應，研究了炭黑、偶聯(lián)劑等添加劑對纖維增強型磁流變彈性體橡膠材料的力學性能的增強效果、并改善了基體與顆粒界面力學的相互作用。首次開發(fā)制作了短纖維和尼龍簾線增強型磁流變橡膠空氣彈簧，并研究了短纖維和尼龍簾線增強型磁流變橡膠空氣彈簧的力學行為。取得了一些初步的研究成果。2. 工作條件（包括已具備的實驗條件, 尚缺少的實驗條件和擬解決的途徑, 包括利用國家實驗室、國家重點實驗室和部門重點實驗室等研究基地的計劃與落實情況）本項目主要依托湘潭大學“一般力學與力學基礎”國家重點學科和力學博士后科研流動站、“低維材料及其應用技術(shù)教育部重點實驗室”和“流變力學校級重點研究所”，研究條件和實驗設備完全滿足項目的需要，已有的主要試驗設備有：▊MTS 810 材料測試系統(tǒng)；▊Instron 3343 單立柱試驗系統(tǒng)；▊GABO EPLEXOR 500N 動態(tài)熱機械分析儀；▊采用 MTS 控制器的CSS280I20w 顯微觀察電液伺服動靜試驗機；▊帶圖像采集和分析處理功能的Nikon光學顯微觀測系統(tǒng)；▊HermaCAM SC3000 紅外熱像儀。相關磁場產(chǎn)生設備和控制設備將由課題組自己制作。在計算條件方面，湘潭大學“科學工程計算與數(shù)值仿真”湖南省重點實驗室擁有128個CUP 的高性能并行計算機群，并有一臺8CPU 的 SGI Origin 3200 并行計算機及3 臺SGI 圖形工作站，可滿足本項目數(shù)值計算的需要。課題組與株洲時代新材料科技股份有限公司開展了橡膠材料力學性能與彈性元件疲勞性能方面的合作研究，該公司是湖南省重點高新技術(shù)企業(yè)、國內(nèi)彈性元件的生產(chǎn)與研發(fā)基地，擁有國家認定企業(yè)技術(shù)中心、國內(nèi)唯一的減振降噪彈性元件國家認可的實驗室、湖南省工程中心和博士后科研工作站，擁有研發(fā)設備200 余臺（套）。本項目實驗所需橡膠材料將采用該公司的產(chǎn)品配方，試件制備也在該公司完成。另外，我們與華南理工大學材料科學與工程學院的曾德長教授的磁性材料與器件研究團隊、以及英國格拉斯哥大學Ogden教授的研究團隊保持著良好的合作關系。為使用其他的國際先進測試儀器提供了保障。3. 承擔科研項目情況（申請人和項目組主要參與者正在承擔的科研項目情況, 包括自然科學基金的項目, 要注明項目的名稱和編號、經(jīng)費來源、起止年月、與本項目的關系及負責的內(nèi)容等。）游世輝主持的相關科研項目1) 項目名稱：纖維增強型磁流變橡膠材料和空氣彈簧的多尺度隨機網(wǎng)絡進化動力學分析與實驗研究 項目編號：51375416（國家自然科學基金面上項目）項目來源：國家自然科學基金起止年月：2) 項目名稱：磁流變彈性體（橡膠）空氣彈簧的研究與開發(fā) 項目編號：2008DFA71270（國家科技部國際科技合作計劃項目）項目來源：國家科技部起止年月：3) 項目名稱：磁流變彈性體（橡膠）空氣彈簧的研究與開發(fā) 項目編號：2007A6（江西省科技廳國際科技合作計劃項目）項目來源：江西省科技廳起止年月：4) 項目名稱：汽車電（磁）流變體空氣彈簧懸架減振系統(tǒng)的研究與開發(fā) 項目編號：2004B9（江西省科技廳科技攻關項目）項目來源：江西省科技廳起止年月：5) 項目名稱：汽車空氣彈簧懸架與電（磁）流變體減振系統(tǒng)的計算機仿真研究 項目編號：200307067（江西省教育廳科技項目）項目來源：江西省教育廳起止年月： 6) 項目名稱：汽車電（磁）流變體空氣彈簧懸架減振系統(tǒng)的研究與開發(fā) 項目編號：2004011（九江市重點工業(yè)攻關配套項目）項目來源：九江市科技局起止年月： 龍志林主持的相關科研項目1) 項目名稱：鐵基軟磁塊體非晶合金納米壓痕蠕變行為與其脆度參數(shù)和矯頑力的相關性研究項目編號：51071134（國家自然科學基金面上項目）項目來源：國家自然科學基金起止年月：2) 項目名稱：新型鐵基軟磁塊體非晶的制備及其性能研究 項目編號：09JJ6069（湖南省科技廳自然科學基金聯(lián)合基金項目） 項目來源：湖南省科技廳 起止年月：　3) 項目名稱：基于過冷液體脆性的鐵基軟磁塊體非晶成分設計及制備項目編號：KF0903項目來源：國家重點實驗室開放課題起止年月： 4) 項目名稱：新型鐵基軟磁塊體金屬玻璃的研制及應用基礎研究 項目編號：09A088（湖南省教育廳重點項目）項目來源：湖南省教育廳 起止年月：20092012 5) 項目名稱：高飽和磁化強度鐵基塊體非晶研究 項目編號：2008FJ3095 (湖南省科技廳一般項目)項目來源：湖南省科技廳 起止年月： 張俊彥主持的相關科研項目1) 項目名稱：MW級風力發(fā)電機葉片的力學性能及優(yōu)化設計 項目編號：2011FJ3226 (湖南省科技廳一般項目)項目來源：湖南省科技廳起止年月：201120132) 項目名稱：低密度泡沫鋁力學性能的實驗與理論研究 項目編號：06JJ50007 (湖南省科技廳自然科學基金聯(lián)合基金項目)項目來源：湖南省科技廳 起止年月：3) 項目名稱：納米多孔材料因吸附誘導致破壞的Monte Carlo模擬 項目編號：00C093 (湖南省教育廳一般項目)項目來源：湖南省教育廳 　 起止年限： 陳銳林主持的相關科研項目1）項目名稱：高速列車橋梁風時變系統(tǒng)動力學分析及其應用研究項目編號：20104301120004（國家教育部高等學校博士學科點專項科研基金項目）項目來源：國家教育部 起止年限：20102012 2）項目名稱：高速列車橋梁風時變系統(tǒng)動力學之保結(jié)構(gòu)算法及其應用研究項目編號：211127（教育部科學技術(shù)研究重點項目）項目來源：國家教育部起止年限：20112013 3）項目名稱：橫風作用下高速列車脫軌分析項目編號：10JJ6077（湖南省自然科學基金項目）項目來源：湖南省科技廳起止年限：20102012 4）項目名稱：高速列車橋梁風時變系統(tǒng)動力學之保結(jié)構(gòu)算法及其應用研究項目編號：10B105（湖南省教育廳優(yōu)秀青年項目）項目來源：湖南省教育廳 起止年限：20102013 5）項目名稱：風作用下橋上高速列車走行安全性分析項目編號：2010RS4020(湖南省科技廳一般項目)項目來源：湖南省科技廳起止年限：20102011 6）項目名稱： 基于風作用下列車脫軌能量隨機分析理論的橋上高速列車脫軌分析及其應用項目編號：20110491260項目來源：第49批中國博士后科學基金面上資助項目起止年限：201120117）項目名稱：高速列車橋梁時變系統(tǒng)振動分析及其應用研究項目編號：YB2011B031項目來源：湖南省優(yōu)秀博士論文獎勵專項基金項目起止年限：20112013 4. 完成自然科學基金項目情況（對申請人負責的前一個已結(jié)題科學基金項目（項目名稱及批準號）完成情況、后續(xù)研究進展及與本申請項目的關系加以詳細說明。另附該已結(jié)題項目研究工作總結(jié)摘要（限500字）和相關成果的詳細目錄。）無5. 申請人和項目組主要參與者簡介（在讀研究生除外）游世輝湘潭大學，土木工程與力學學院和流變力學研究所，（三級）教授，博士一般力學與力學基礎專業(yè)博士生導師。湘潭大學一般力學與力學基礎專業(yè)博士后流動站合作導師。 2006年度江西省青年骨干教師，2006年破格晉升為教授，2011年獲博士生導師資格。2003年9月至2009年7月任九江學院機械與材料工程學院副院長。2008年7月至2010年9月任九江學院機械與材料工程學院省級重點實驗室主任（江西省數(shù)控技術(shù)與應用重點實驗室主任，江西省高校數(shù)控技術(shù)與應用實驗教學示范中心主任，江西省機械制造與光機電一體化產(chǎn)學研合作示范培育基地負責人）。國家科技部國際科技合作計劃項目評審專家。歷任江西省教育廳機械工程教學指導委員會委員，九江學院學術(shù)委員會委員，九江學院學報編委。主持完成國家科技部國際科技合作計劃項目1項，參加完成國家級科研項目2項。主持完成省部級科研項目4項, 參加完成省部級科研項目1項。主持或參加完成其他縱向科研項目6項。目前，在研國家自然科學基金面上項目1項（2014）。獲得國家發(fā)明專利2項和國家實用新型發(fā)明專利4項。主編出版著作1本，參加編寫教材4本。發(fā)表國內(nèi)外論文40余篇，10余篇被SCI、EI或ISTP檢索。受教育經(jīng)歷1979/031982/01，在長沙交通學院(現(xiàn)長沙理工大學)機電工程系船舶機械設計與制造專業(yè)學習。1987/091990/06，在湘潭大學機電工程系機械設計與理論專業(yè)攻讀碩士學位，1990年6月獲工學碩士學位（導師：龍澤斌教授）。1997/092002/02, 在湖南大學機械與汽車工程學院車輛工程專業(yè)在職攻讀博士學位（導師：鐘志華院士）。2005/092008/06, 在華南理工大學機械工程學院材料加工工程專業(yè)磁性功能材料與器件研究方向攻讀博士學位（導師：曾德長教授），2008年6月獲工學博士學位（博士論文題目為：磁敏橡膠的力學性能的研究與應用）。2007/092010/06，在英國拉夫堡大學土木與建筑工程系結(jié)構(gòu)工程專業(yè)攻讀博士學位（研究方向為：大橋斜拉索的力學特征與主動振動控制）。研究工作經(jīng)歷1990/061993/12，在長沙鐵道學院（現(xiàn)中南大學）機車與車輛工程系從事教學與科研工作。1993/122002/02，在湖南大學機械與汽車工程學院從事教學與科研工作。 2002/022002/12，在加拿大卡爾加里大學機械工程系做研究。2003/012010/09，在江西九江學院機電工程系、機械工程系、機械工程學院和機械與材料工程學院從事教學與科研工作。歷任機電教研室主任、汽車與交通工程系主任、系副主任、副院長、數(shù)控研究與培訓中心主任、省級重點實驗室主任（江西省數(shù)控技術(shù)與應用重點實驗室主任、江西省高校數(shù)控技術(shù)與應用實驗教學示范中心主任、江西省機械制造與光機電一體化產(chǎn)學研合作示范培育基地負責人）。2007/012007/03，在澳大利亞悉尼大學做高級訪問學者。2007/092010/06，在英國格拉斯哥大學土木工程系和機械工程系做合作研究。2010/09現(xiàn) 在，在湘潭大學土木工程與力學學院和流變力學研究所從事教學與科研工作。游世輝發(fā)表的與本項目相關的論文[1]游仕平,游世輝,曾德長. 尼龍簾線增強NR/SBR并用膠基磁敏橡膠的磁流變效應及其力學性能. 機械強度, 2012, 34(3): 333337.[2]游仕平,曾德長,游世輝. 實用型磁敏橡膠的制備和力學性能. 材料研究學報, 2012, 26(2): 181186.[3]游仕平,曾德長,游世輝. 偶聯(lián)劑改性對磁敏NR/SBR