剪切增稠液是采用纳米或者微米尺寸的颗粒分散在极性液体中形成的一种悬浮液。在剪切条件下,当剪切速率超过临界值时,剪切增稠液的粘度迅速增加,其增幅可达几个数量级。剪切增稠液由于具备这种随速率变化的材料特性,作为吸能材料被广泛应用于软质防护服等领域。目前,国内外学者对剪切增稠液本身的抗冲击能力和能量吸收特性的报道较少。本文针对高体积分数(58%)剪切增稠液,采用低速冲击实验,研究剪切增稠液的吸能机理和在不同温度下的有效吸能响应时间。如图1所示,剪切增稠液在冲击初始阶段吸能较少,当达到一定的时间时,能量吸收突然提高,剪切增稠液开始有效吸能。冲击导致剪切增稠液内颗粒间的分散介质挤出,局部发生颗粒堵塞。在初始阶段,由于颗粒堵塞区域下方的悬浮液仍表现为流体性质,冲击载荷和能量吸收均较低。随着颗粒堵塞区域逐渐扩展至下边界,较高的反力可通过颗粒堵塞区域传递到冲头,此时,剪切增稠液开始进行有效吸能。本文确定了剪切增稠液的有效吸能响应时间,发现响应时间随温度的降低而减少。最后,根据吸能机理,开发了一种响应时间的计算模型,预测得到的有效吸能响应时间和实验结果较吻合。