非织造布力学性能的模拟用其应用探讨

对不同粉末粘结剂含量非织造布的研究表明:线性和非线性的简易三元件模型均能较好地描述非织造布的拉伸性能和应力松弛性能。根据模型的拟合参数计算和讨论提出了应用力学模型可以检验非织造布加工中纤维网粘结程度优劣的可能性。     

非织造布粘结剂含量和粘弹性模型参数的关系

对同一纤维网制成的不同粉末粘结荆含量非织造布的研究表明：简易三元件模型的参数和欧林模型的参数随着其粘结荆含量变化呈一定规律变化，且欧林模型的时间修正常数不变。根据模型的拟舍参数计算和讨论证明了应用力学模型可以检验非织造布加工中纤维网粘结程度的优劣。用MATLAB语言编写整套程序。     

不同结构竹浆纱线的应力松弛性能研究

以2个Maxwell并联的四元件模型为基础,利用波尔兹曼叠加原理建立纱线应力松弛变化过程的理论方程,并分别对竹浆紧密纺、赛络纺和喷气涡流纺(MVS)纱线进行应力松弛实验.基于应力松弛理论模型,利用非线性回归拟合法求得纱线应力松弛的回归方程,分析了3种不同结构竹浆纱线的应力松弛机制.实验结果表明,理论值与实测值具有良好的相关性,所用模型可以预测不同结构竹浆纱线的松弛性能.在消耗各纱线断裂伸长30%形变的情况下,竹浆紧密纱应力松弛现象最严重,赛络纱次之,喷气涡流纱最小.     

连续柔性成形过程的有限元建模方法

通过分析连续柔性成形装置的结构特点,提出了柔性辊离散和连续两种建模方法.从接触方式、应力分布等方面对两种有限元模型进行比较,结果表明:柔性辊离散模型中的刚体短辊以分段折线逼近目标曲线形状,与板料为点接触,柔性辊连续模型中的实体辊与板料为光滑曲线接触;相比于光滑曲线接触,从厚度分布可以看出点接触导致了鞍面件厚度分布不均匀,产生了局部变形;柔性辊连续模型的应力分布较离散模型均匀.采用两种有限元模型成形鞍面件和球面件并与实验结果比较,可知柔性辊连续模型预测实验件的偏差小于离散模型的偏差,说明其更适用于模拟连续柔性成形过程.     

髓核假体的制备及应力松弛特性的影响分析

对聚乙烯醇水凝胶髓核假体进行了应力松弛性能的研究,比较不同溶胀率和不同初始聚乙烯醇含量对应力松弛性能的影响.等时线法的研究分析表明,髓核假体的力学行为符合线性粘弹性行为,三元件线性粘弹模型能较好地模拟其粘弹力学行为(模拟拟合度均在0.96以上).三元件线性粘弹模型参数分析表明,对于髓核假体来说,溶胀率的增大可以增加髓核假体消散冲击力的速度,但对消散冲击力的总量影响不大,初始PVA含量的提高将降低髓核假体消散冲击力的速度和总量.     

硫化胶等温热氧老化时应力松弛和压缩永久变形性能的研究

从分数阶粘弹理论出发,利用Fox-H函数提出了描述硫化胶在热氧老化时应力松弛和压缩永久变形性能变化规律的一个二元数学模型.基于遗传算法和共轭梯度法确定最优化模型参数,利用该模型拟合了2种硫化胶的应力松弛系数和永久变形率随时间变化的数据.结果表明,该模型可以对硫化胶的应力松弛和压缩永久变形性能的老化给出很好的描述.     

Tencel纤维粘弹塑性的模型

在分析二元件、三元件、四元件和六元件粘弹性模型的基础上 ,以六元件模型为基础建立了 Tencel纤维的松弛曲线回归方程 ,验证了六元件及多元件模型与实测结果的一致性     

考虑侧应力松弛的软土流变试验及模型参数求解

土体粘弹性本构模型参数的确定是研究土的流变特性的关键.采用考虑侧应力松弛效应的三元件粘弹性本构模型,经拉普拉斯变换和反变换得到了侧限压缩状态下土体的竖向应变和侧向应力的解析解;以试验数据点与拟合曲线点的相对误差平方的平均值作为评价试算拟合的标准,模型参数可根据竖向应变-时间和侧向应力-时间试验数据拟合确定.实例分析表明...     

沥青路面裂缝密封胶的低温应力松弛评价指标

选择四种加热型密封胶和两种有机硅密封胶,参照交通行业标准进行低温拉伸试验,达到50%应变量后进行应力松弛试验,采用三参数固体模型拟合应力松弛试验数据.结果表明,三参数固体模型可以理想地拟合密封胶的黏弹性力学行为,模型的两个黏弹性特征参数——最大松弛比例和松弛时间,可以评价不同密封胶的应力松弛能力,但拟合过程较为复杂。定义了松弛指数,该指标与采用黏弹性特征参数的评价结果一致,可作为密封胶行业标准低温性能评价的一个补充指标.     

复合材料Z-pinning工艺过程的应力松弛

Z-pinning增强工艺中pin针的嵌入迫使原来均匀分布的面内纤维发生局部变形,造成纤维弯曲、分布非均匀以及树脂富集区的形成,同时基于半固化环氧树脂的流变特性,面内纤维的轴向应力随着时间发生了较大变化.通过建立二维有限元模型,研究pin针植入预成形件后的面内局部纤维应力分布的规律以及应力松弛的现象.研究结果可以为z-pinned复合材料固化过程的进一步研究提供依据.     

Prandtl-Eyring本构方程的润滑解

Ｐｒａｎｄｔｌ－Ｅｙｒｉｎｇ模型描述的是一种具有线弹性、非线性粘性的流体。使用一种适用于非牛顿介质的修正雷诺方程可以获得这种流体的润滑解。这个修正雷诺方程涉及三个非线性函数及松弛时间。文中用解微分方程获得剪应力函数的解；用时域至频域的转换获得差分粘度的解；用坐标变换获得第一正应力差函数的解；以及用摄动法求解流体小块运动方程获得松弛时间。     

复杂应力构件多荷载工况下的配筋优化

遗传演化结构优化算法自提出以来,研究主要针对单荷载工况的情形,研究成果对于指导实际工程设计存在缺陷.为了满足工程应用的需求,本文以ANSYS有限元软件的非线性分析为平台,选用solid65单元和link10单元分别模拟混凝土单元和钢筋单元,将分离式模型遗传演化结构优化推广到复杂应力构件多荷载工况下的配筋优化.通过选用开洞深梁和开洞剪力墙作为数值算例以验证,分离式模型遗传演化结构优化可以综合考虑多个荷载工况的影响,减少人为因素的干扰,直观地计算出钢筋配置方案,很好地完成复杂应力构件在多荷载工况下的配筋优化设计,所得的结果符合受力机理,且不会使钢筋过度集中,还因为提高了钢筋的利用效率,所以相比弹性应力设计方法节省了用钢量.     

用于接触面模拟的三维非线性接触单元

提出了一种新的模拟结构缝或接触问题的三维非线性接触单元,在本构关系上,模型同时考虑了已被大量实验证实的接触面法向和切向的非线性特性,法向采用了考虑法向变形的双曲线模型,切向采用了考虑应变化的双曲线模型,模拟了接触面的粘结、滑移和开裂等非线性现象,相对于其它接触单元,本文模型避免了Goodman单元等只考虑缝面变形及法向、切向参数取值的任意性,计算结果常使法向应力出现波动和过量嵌入等缺点,并据此编制了有限元计算程序,利用此程序分析了3个典型算例,验证了模型的合理性和程序的计算精度。     

利用非线性最优化方法构建近似常Q黏弹模型

目前通常采用的黏弹模型在描述介质品质因子对频率的依赖关系方面存在不足。基于广义标准线性固体,利用黏声或黏弹介质的品质因子公式建立超定非线性方程组,采用属于非线性最优化方法的Levenberg-Marquarat算法求解方程组来拟合近似常Q模型,并模拟二维均匀模型的地震响应,简要考察黏弹性的影响。该方法不用任何近似或假设,所得结果更精确,而且可以求解病态问题。拟合及模拟结果表明:Levenberg-Marquarat方法可以较精确地构建近似常Q模型,采用两个组元就已足够;黏弹性对地震波的振幅和频谱有显著影响,实际应用中应当考虑。     

汽轮机隔板强度有限元法及其应用

建立了以板－梁－板为隔板计算模型的隔板强度有限元计算方法．用有间隙的弹性接触有限元法考虑了隔板非线性支撑边界，同时考虑了板的热弯曲．程序使用了八节点厚板等参元划分隔板，用三节点扭梁单元划分隔板静叶．同时，提出了计算隔板热弯曲的方法，计算了隔板温度挠度；建立了隔板模化方法；对有加强筋隔板和中分面有剖分叶片的隔板结构进行了详细的模化；编制了适合上述情况的自动剖分网格程序．应用该方法，计算了３例隔板的挠度和应力，并与厂方提供的实验值进行比较，验证了该方法的准确性     

心肌3种应力的并联桥本构模型

为了深入研究心肌的力学性质,通过理论推导,提出了心肌的并联桥本构模型。该模型包含心肌的被动力、主动力和生长应力三种模型。被动力模型是一个各向异性的非线性弹性模型,其力学性质主要决定于心肌的纤维方向的力学性质;结合自由钙离子浓度演化方程和横桥动力学模型,发展了心肌的主动力模型,在周期化钙离子浓度场的基础上,得到随时间周期变化的主动应力;提出了生长应力的概念,建立基于生长因子表达变化的生长应力模型。研究结果表明,并联桥本构模型完备地反映了心肌的被动力、主动力和生长应力3种应力状态模型。