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磁场力及膜曲率对磁敏感薄膜-基底界面黏附性能的影响与调控
被引量：
4
1
作者
韩明杰
彭志龙
+2 位作者
姚寅
张博
陈少华
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1609-1621,共13页
界面黏附和脱黏的可调控在攀爬装置、黏附开关、机械抓手等方面具有重要的应用需求.针对磁敏感薄膜-基底界面,开展了薄膜初始曲率及外加磁场对界面黏附性能影响机制的研究.首先实验制备了具有初始曲率的磁敏感薄膜,分别开展了具有初始...
界面黏附和脱黏的可调控在攀爬装置、黏附开关、机械抓手等方面具有重要的应用需求.针对磁敏感薄膜-基底界面,开展了薄膜初始曲率及外加磁场对界面黏附性能影响机制的研究.首先实验制备了具有初始曲率的磁敏感薄膜,分别开展了具有初始曲率的磁敏感薄膜-基底界面撕脱实验及理论研究,研究了薄膜初始曲率、弯曲刚度和外加磁场强度对界面黏附性能的影响规律.实验和理论结果一致表明:具有初始曲率的磁敏感薄膜-基底界面黏附力随薄膜初始曲率的增大而减小,而外加磁场能够有效提高界面黏附力;相比于初始零曲率薄膜-基底界面稳态撕脱力与薄膜弯曲刚度无关,薄膜弯曲刚度减弱了具有初始曲率薄膜-基底界面的稳态撕脱力.进一步从能量角度分析了界面等效黏附性能,揭示了薄膜弯曲能、磁场势能、界面黏附能的相互竞争机制.最后,基于本文的实验及理论结果,提出了一种磁场和薄膜初始曲率协同调控的简易机械抓手,可连续实现物体的拾取、搬运和释放功能.本文结果不仅有助于理解多场调控的界面可逆黏附机制,对界面黏附可控的功能器件设计亦提供了一种新方法.
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关键词
磁敏感薄膜
初始曲率
磁
场强度
可调黏附
机械抓手
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职称材料
题名
磁场力及膜曲率对磁敏感薄膜-基底界面黏附性能的影响与调控
被引量：
4
1
作者
韩明杰
彭志龙
姚寅
张博
陈少华
机构
北京理工大学先进结构技术研究院
北京理工大学轻量化多功能复合材料与结构北京市重点实验室
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期1609-1621,共13页
基金
国家自然科学基金(12022211,11872114,12032004)
北京市自然科学基金(3212011)资助项目。
文摘
界面黏附和脱黏的可调控在攀爬装置、黏附开关、机械抓手等方面具有重要的应用需求.针对磁敏感薄膜-基底界面,开展了薄膜初始曲率及外加磁场对界面黏附性能影响机制的研究.首先实验制备了具有初始曲率的磁敏感薄膜,分别开展了具有初始曲率的磁敏感薄膜-基底界面撕脱实验及理论研究,研究了薄膜初始曲率、弯曲刚度和外加磁场强度对界面黏附性能的影响规律.实验和理论结果一致表明:具有初始曲率的磁敏感薄膜-基底界面黏附力随薄膜初始曲率的增大而减小,而外加磁场能够有效提高界面黏附力;相比于初始零曲率薄膜-基底界面稳态撕脱力与薄膜弯曲刚度无关,薄膜弯曲刚度减弱了具有初始曲率薄膜-基底界面的稳态撕脱力.进一步从能量角度分析了界面等效黏附性能,揭示了薄膜弯曲能、磁场势能、界面黏附能的相互竞争机制.最后,基于本文的实验及理论结果,提出了一种磁场和薄膜初始曲率协同调控的简易机械抓手,可连续实现物体的拾取、搬运和释放功能.本文结果不仅有助于理解多场调控的界面可逆黏附机制,对界面黏附可控的功能器件设计亦提供了一种新方法.
关键词
磁敏感薄膜
初始曲率
磁
场强度
可调黏附
机械抓手
Keywords
magnetic sensitive films
initial curvature
magnetic strength
controllable adhesion
mechanical gripper
分类号
O341 [理学—固体力学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
磁场力及膜曲率对磁敏感薄膜-基底界面黏附性能的影响与调控
韩明杰
彭志龙
姚寅
张博
陈少华
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
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