高聚物长时标力学行为的预测──（Ⅲ）不同应力水平对高聚物长时标尺寸稳定性和使用寿命的依赖性

基于高聚物长时标力学行为的研究［１～３］所推导出的高聚物的蠕变柔量与推迟时间系数（β）、特征时间（ｔ０）之间的定量关系式和导出的ｔ０与应力（σ）的关系式，分析了ＰＶＣ和ＰＰ试样在不同应力下蠕变测试数据，得到了推迟时间系数（β），特征时间（ｔ０）和ｔ０与σ的依赖性，提出了从不同应力水平蠕变测试预测聚聚物长时标尺寸稳定性和长时标使用寿命的方法．具有重要的学术意义和实用价值．     

高聚物长时标力学行为的预测──（VI）PMMA试样的尺寸稳定性和寿命预测值与其实测值的对比

蠕变破坏是高分子材料在工程使用中所遇到急需解决的问题，因此，从高聚物的短时标蠕变测试预测其长时标蠕变行为的研究具有重要的实际意义，文章基于前两报导出的高聚物蠕变柔量（Ｄ）同老化时间（ｔ＿α）、推迟时间系数（β）和特征时间（ｔ＿０）之间的关系式，分析了聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）的蠕变实验数据，得到了其在不同应力水平和不同老化时间的蠕变断裂寿命（ｔ＿ｆ）和力学行为（ε＿ｆ）的预测值，与其实测值符合得很好．实验证明，该方法在较大应力范围内和较宽老化时间范围内都是确切和可行的．     

高聚物长时标力学行为的预测──（Ⅶ）不同剪切应力水平对PVC长时标尺寸稳定性和使用寿命的依赖性

采用前文高聚物长时标力学行为的研究［１～３．７］所推导出的高聚物蠕变柔量（Ｄ）与推迟时间系数（β）、特征时间（ｔ０）之间的定量关系式和ｔ０与应力（σ）的关系式，分析了ＰＶＣ在不同拉伸和剪切应力水平下的蠕变数据，得到了β和ｔ０值，并验证了ｔ０与σ成线性关系，提出了从不同拉伸和剪切应力水平下短时标蠕变测试来预测高聚物长时标尺寸稳定性和使用寿命方法，具有重要学术意义和使用价值．     

高聚物长时标力学行为的预测：Ⅶ不同剪切应力水…

采用前文高聚物长时标力学行为的研究（１－３，７）所推导出的高聚物里面变柔量（Ｄ）与推迟时间系数（β），特征时间（ｔ０）之间的定量关系式和ｔ０与应力（ａ）的关系式，分析了ＰＶＣ在不同拉伸和剪切应力水平下的里面变数据，得到了β和ｔ０值，并验证了ｔ０与ａ成线性关系，提出了从不同拉伸和剪切应力水平下短时标里面变测试来预测高聚物长时标尺寸稳定性和使用寿命方法，具有重要学术意义和使用价值。     

各向异性导电胶应力松弛力学行为

对固化后的各向异性导电胶(ACF),利用动态力学分析仪进行了单频和多频温度扫描试验,确定了ACF的玻璃化转变温度,得到玻璃化转变温度与频率的关系式.在不同温度和应变下进行了应力松弛实验,实验发现:在一定(25、80、120 ℃)的温度下,随着应变值的增加,初始应力和在任一时刻的松弛应力都增加;随着温度的提高,应力松弛的松弛率在增加,并且在不同应变下的松弛曲线变得接近;当温度达到玻璃化转变温度附近时,ACF的应力松弛曲线与应变无关.并进行了湿热老化对ACF应力松弛力学行为的实验研究.     

从三参数固体模型来理解高聚物的粘弹性

为了更好的理解高聚物的粘弹性.通过三参数固体模型的几何构型来推导其运动微分方程,利用其微分方程分析此模型的应力松弛过程、蠕变过程、以及反映弹性和粘性相结合的应力松弛时间和蠕变推迟时间.利用微分方程不同情况下的解,分析了应力松弛过程和蠕变过程.结果表明这种三参数固体模型能够很好的描述聚合物的力学性能.     

聚合物物理老化的分数阶模型

基于广义分数Maxwell模型对聚醚醚酮(PEEK)和聚苯硫醚(PPS)在不同老化温度和老化时间下的应力松弛曲线进行了拟合.利用遗传算法结合共轭梯度法对模型参数进行优化.拟合结果表明,分数Maxwell模型能很好地描述应力松弛过程,分数阶(松弛指数)由材料结构决定,不同的老化温度和时间仅影响松弛时间.以松弛时间为标度,不同温度及老化时间下的应力松弛曲线能近乎完美地叠合,即时间-老化时间迭加原理和时间-温度迭加原理被自然呈现.由此也可能给出比较可靠地预测不同条件下聚合物力学性能长时行为的方法.     

冻土蠕变过程的损伤力学模型

参考在金属蠕变过程研究中所发展的损伤力学模型,建立了一般应力状态下,微裂隙的形成和发展影响冻土蠕变过程力学行为的损伤力学模型,从该模型得到了冻土破坏时间依赖于应力的具体函数关系.计算结果与实测数据的对比表明,该模型准确地反映了冻土蠕变过程中变形随时间发展的趋势,对破坏时间的预测也基本与实测结果一致.     

PVC非线性粘弹性行为的研究

.研究了室温下聚氯乙烯(PVC)的应变率敏感性和短期蠕变行为,应用时间-温度-应力等效原理,可以将不同应力水平下的蠕变曲线移位成某一参考应力水平下的主曲线,从而可以通过较高应力水平下的短期蠕变行为来预测较低应力水平下的较长期的蠕变行为.着重分析了聚氯乙烯(PVC)非线性蠕变行为的时间-应力等效性.     

缺口对GH33A合金在复杂应力条件下力学行为的影响——高温合金力学冶金(11)

本文研究了缺口对GH33A合金在高温低周疲劳及劳疲/蠕变交互作用下的力学行为。结果表明:缺口使GH33A合金低周疲劳寿命缩短,其缩短的程度随缺口尖锐程度的增加而加剧。低周疲劳高应力时,保载时间的作用引入了蠕变分量,促使低周疲劳寿命Nf降低。在低周疲劳固定最大应力,改变最小应力而造成蠕变/疲劳交互作用情况下,其断裂寿命在一定条件下具有最大值,断裂机制可由纯疲劳断裂逐步转化为纯蠕变断裂,其程度主要决定于蠕变应力(或疲劳应力)分量所占比例的大小。     

退火条件对6016铝合金硬度和蠕变性能的影响

【目的】研究6016铝合金在不同退火温度和时效条件下的硬度和蠕变性能,为生产应用领域提供参考依据。【方法】利用纳米压痕技术对不同退火温度和时效处理的6016铝合金的硬度及蠕变性能进行测试。【结果】退火温度对6016铝合金的硬度影响不大;随着自然时效时间的延长,各试样的硬度值都出现先略微变化,然后大幅减小再增大的趋势。蠕变系数在不同自然时效时间下出现浮动现象,蠕变系数n=1.723~2.796,各试样蠕变系数呈现先变小后增大再减小的趋势,在7d时效时出现最优值,在27d时出现峰值,随时间延长蠕变系数出现回归现象,材料形变速率减小,并趋于一个相对稳定状态;但在同样时效条件下它们的差异并不明显。【结论】经过不同温度和不同时效时间处理的6016铝合金,其硬度随时效时间变化而变化。热处理对蠕变系数的影响较弱,6016铝合金的力学性能比较稳定。对6016铝合金板材采用"退火处理+自然时效"后,最适宜的应用时间是在两个月后。     

假体置换前后股骨粘弹性的实验研究

目的研究成人股骨假体置换前后股骨粘弹性的变化,以及与假体材质、形状和固定方式的关系.方法相同条件下测试正常成人股骨假体置换前后压缩和悬臂弯曲状态下应力松弛、蠕变.结果得出各种状态下应力松弛曲线、蠕变曲线.结论假体置换术后应力松弛下降的速度较术前快,应变上升的速度较术前慢,骨水泥固定组改变不明显,与假体形状和材质无明确关系.     

高强度Q460钢高温蠕变性能

为了研究高强度Q460钢的高温蠕变对钢结构抗火性能的影响,采用高温蠕变试验装置测试了高温下高强度Q460钢材在不同应力水平下的蠕变应变随时间的变化曲线.根据试验数据,在现有蠕变模型的基础上拟合了高强度Q460钢材的高温蠕变模型.在有限元结构分析中引入钢材高温材料力学性能和蠕变参数,分析了考虑高温蠕变后轴心受力Q460钢柱的抗火性能.研究表明,高强度Q460钢材在高温和应力作用下具有明显的蠕变变形,在同一温度和时间下,蠕变应变随应力水平的提高明显增加;考虑蠕变效应后,在标准(ISO-834)的升温条件下,钢柱的耐火极限明显降低;在恒定温度下,钢柱的极限承载力随着时间的增加急剧降低,因而结构的抗火承载力设计需要考虑受火时间的影响.     

露天煤矿边坡中软弱夹层的蠕动变形特性分析

软弱夹层非线性蠕动变形特征分析,明确了其力学强度的变化、本构关系的非线性特征·根据老化理论提出了软弱夹层的一般流变方程,确定由等速蠕变向加速蠕变过渡的临界应变量作为破坏时刻的破坏应变量,从而建立长期抗剪强度与应力作用时间变化的关系,对于非稳定蠕动变形,等速蠕变阶段的应变速率与剪应力超过长期极限强度的程度有关,对软弱夹层抗剪强度随时间降低的特性研究为蠕动边坡动态稳定性理论分析提供了依据     

Quantifying Creep of Concrete Filled Steel Tubes

Using age adjusted effective modulus (AAEM) method,creep of concrete filled steel tube (CFST) member was formulated considering of creep coefficient and aging coefficient. Ten CFST specimens were tested including eight for creep and two for shrinkage. The experimental result was compared with the computed result using AAEM in which the creep coefficient was taken from calibration of ACI model based on experimental result on sealed concrete,and aging coefficient was supplied from relaxation test on sealed concrete specimen. Furthermore,the creep of CFST member was analyzed using author's own subroutine to input concrete properties through user prograrnmable feature (UPF) in ANSYS software. Comparison was made on authors' own experimental database, some existing experimental results,and results from AAEM and numerical analysis. Finally,the conditions of applicability of AAEM method are put forward,and numerical approach to compute creep of CFST specimen is delineated.     

砂土速率相关黏性特性的有限元分析

根据复杂加载条件下饱和砂土排水平面应变压缩试验,分析了砂土的速率相关的黏性特性.试验发现砂土存在显著的加载速率效应、蠕变变形和应力松弛,并且在应变速率突变、蠕变或应力松弛之后,以新的应变速率重新加载时呈现出高刚度行为.针对砂土的变形强度特性提出了一种非线性有限元计算方法,砂土本构关系采用了三要素弹黏塑性本构模型.将有限元计算结果与试验结果进行比较,表明建议的有限元计算方法不仅可以较为精确地模拟砂土的平均应力-应变关系,同时也可以模拟包含变应变速率加载、蠕变加载、应力松弛加载的全过程黏塑特性.     

饱和软粘土固结、蠕变变形和应力松弛规律

本文通过室内试验着重研究饱和软粘土在排水和不排水条件下简单加载和重复加载时的固结、蠕变规律,在排水条件下土体静止侧压力系数K0(t)的历时降低规律．以及土体的剪应力松弛规律和松弛过程中侧压力系数历时增长的规律．并且介绍了以上这些规律的工程应用价值．     

含水状态下硬脆性泥页岩蠕变特性实验研究

对岩石进行不同含水率下三轴蠕变实验,试样在整个加载过程中,经历了衰减蠕变、等速蠕变和加速蠕变三个蠕变阶段。根据不同含水率岩样的等时应力应变曲线,可以看出泥页岩的蠕变是非线性的;并且随含水率和应力水平的提高,应力应变的非线性程度也增大。在相同的外载条件下,随着含水率的增加,泥页岩的蠕变变形增加、蠕变进入稳定阶段所需的时间越长;而岩石长期强度呈减小的趋势。说明对于泥页岩地层的钻井施工,需要考虑泥页岩的时效变形行为及流变效应。