考虑损伤效应的PVC竹粉复合材料蠕变性能分析

【目目的的】为了全面探讨PVC竹粉复合材料的蠕变性能。【方法】本研究引用材料在不同温度下的蠕变试验数据，并根据时温等效原理绘制出不同参考温度下的蠕变柔量主曲线，同时推导出两种考虑损伤效应的蠕变新模型，采用新模型对25℃做参考温度的蠕变柔量主曲线进行拟合。【结结果果】本研究验证了可通过材料在较高温度、较短时间下的蠕变行为来预测较低温度、较长时间下的蠕变行为，并得到两种损伤新模型的待定力学参数。【结论】两种损伤蠕变新模型均能较好地表征PVC竹粉复合材料的蠕变力学性能，其中非定常Burgers损伤蠕变模型的拟合效果更佳。     

考虑伴随参量的损伤演化方程

分析了伴随参量在损伤测量和建立损伤演化方程中的作用以及伴随参量的选择对演化方程的影响。提出了由本构假设和伴随参量响应函数建立损伤演化方程的一种新方法。并用以分析了高温蠕变损伤问题。     

PMMA银纹损伤实验研究

利用含缺陷流变性物体的材料破坏理论,采用显微技术对高聚物蠕变条件下的银纹损伤引发和演化进行了实时在线的实验研究.通过对损伤变量的定量观测,得到了聚甲基丙烯酸甲酯银纹损伤随时间和应力水平演化的规律,并给出了损伤演化模型.     

损伤演化的新探讨

基于连续介质损伤力学，引入伴随参量概念，提出了建立损伤演化方程的一种新方法，并讨论了损伤材料基本规律中测量的影响．使用这一新方法，得到了蠕变损伤的演化方程，其结果与７００℃时ＧＨ３３Ａ合金蠕变实验吻合．     

基于伯格斯模型的岩石非线性蠕变损伤模型研究

为了克服伯格斯模型难以描述岩石加速蠕变特征的不足,在伯格斯模型基础上引入黏塑性损伤体,建立非线性蠕变损伤模型,并推导一维和三维蠕变方程。基于不同应力水平下岩石三轴压缩蠕变试验数据,利用Levenberg-Marquardt算法对蠕变模型进行拟合,反演得到蠕变模型参数。结果表明：非线性蠕变损伤模型能较好地反映岩石蠕变全过程,不同应力水平下试验数据与拟合结果相关系数均在0.971以上,验证了该模型的合理性和适用性。     

高温锅炉过热器管的失效分析

通过对高温锅炉后屏过热器运行后的管材进行金相分析、蠕变孔洞观察及评级、高温持久实验,结合壁温数据,确定在影响材料寿命的球化、蠕变、碳化物形成、材料的氧化腐蚀等诸因素中的主要因素,采用综合分析法对过热器寿命进行预测,对其寿命作出科学全面的评判和检修建议,把被动临检变为定期检修,避免大规模盲目换管,保证其超期安全运行.     

多机制损伤演化特性的研究

本文研究了多机制损伤演化的干涉现象,指出了连续介质损伤力学的局限性。建议采用复损伤模型研究多机制损伤。并对GH123合金在高温低周疲劳下的损伤响应进行了实验验证,得到了有关损伤演变曲线和演化方程以及材料损伤响应函数随循环频率变化的曲线。同时进行了微观断口分析对比试验,其结果与宏观模型一致。     

时间相依性断裂和损伤

本文研究了时间相依性断裂。分析了裂纹尖端损伤分布。从断裂力学和连续介质损伤力学角度出发讨论了蠕变断裂问题以及表征蠕变裂纹生长率参量的适用范围。在一定限定条件下导出了蠕变裂纹生长率的表达式。     

应力对聚丙烯蠕变行为的时间-温度等效性的影响

研究不同应力和温度条件下聚丙烯材料的蠕变行为,试验结果表明,聚丙烯材料的蠕变行为是非线性的,同一应力水平下不同温度的蠕变柔量曲线满足时间-温度等效原理,通过水平移位可以得到光滑的蠕变柔量主曲线,移位因子与温度变化成线性关系,但不同应力水平下的时间-温度移位因子是不同的.从蠕变柔量主曲线和温度移位因子可知,应力为16 MPa时14~26℃下的短期(1 500 s)试验数据可以用于预估14℃时长达3 d的蠕变性能.     

蠕变条件下PMMA银纹损伤的实验研究

采用显微技术对商聚物蠕变条件下的银纹损伤引发和扩展进行了实时观测，通过对PMMA试件银纹损伤面密度的测量，得到了PMMA试件在不同时间和不同应力水平下的银纹损伤面密度，并给出了PMMA试件银纹损伤面密度随时间和应力的变化规律。     

正交铺设层合圆柱曲板的蠕变损伤分析

研究了含初始几何缺陷的复合材料层合圆柱曲板在轴向压力作用下的蠕变损伤行为，基于Timoshenko-Midlin板理论和Boltzmann线性叠加原理，建立了含初始几何缺陷的复合材料正交铺设层合圆柱曲板的非线性蠕变损伤平衡方程，且应用有限差分法和迭代进行求解，算例中，具体讨论了几何非线性和横向剪切变形对复合材料层合圈柱曲线蠕变损伤行为的影响。     

TC25钛合金室温高周疲劳累积损伤与疲劳寿命分析

在恒定最大应力700 MPa条件下,对TC25钛合金进行不同应力比下的室温高周疲劳实验,测试TC25钛合金的高周疲劳寿命,考察疲劳寿命与应力比之间的关系.每间隔一定疲劳周次测试试样的电阻,采用电阻变化率表征疲劳损伤,并应用Chaboche损伤模型来推导疲劳损伤演化方程,结果显示理论计算结果与实验数据吻合,表明Chaboche损伤模型能够精确预测轴向循环加载条件下TC25钛合金的高周疲劳累积损伤,且在恒定最大应力条件下,TC25钛合金的疲劳寿命随应力比的增大而增大.测试应力比r为0.1时不同应变强化量下TC25钛合金的疲劳寿命,基于微观结构分析,考察应变强化对疲劳寿命的影响,结果表明增大应变强化量能有效提高疲劳寿命.     

混凝土宏观损伤本构模型综述

从弹性损伤模型出发,根据混凝土本构关系的研究历史,整理出了经典弹性损伤模型中的几种独特想法,以及不同损伤模型各自对混凝土材料非线性与不可恢复变形等力学行为的反映。从3个方面归纳总结了经典的弹塑性模型对塑性应变的反映,重点是从损伤变量的演化法则——基于损伤能量释放率、损伤能量释放、经验演化法则总结了几个有代表意义的混凝土损伤本构模型,通过研究对比了各个模型的特点以及不足,为研究混凝土损伤本构模型提供思路。     

两种土基土非线性流变特性与模型理论研究

通过对两种典型地基土,即深黄色粉质粘土与浅紫色粉质粘土进行室内单剪蠕变试验研究,发现当应力水平大于屈服极限时,两者均具有明显的非线性蠕变特性;并对两种粘性土进行非线性流变特性分析,在此基础之上对两种粘性土建立了统一的本构模型。     

关于自回归预测方法的注记

已知时间序列资料,建立自回归模型进行预测时,为了提高预测的准确性,采取的途径之一是固定自回归模型为线性模型,对数据列进行变换,提高数据列的光滑程度.证明了利用反双曲正弦函数变换能提高数据列的光滑程度,给出了改善的自回归预测方法,并且举例加以论证。     

蠕变断裂试验及初步研究(英文)

混凝土的蠕变断裂试验是一个相当困难的试验,以前还没有人成功地做过这样的试验。我们利用预裂的办法尽量减少混凝土的离散性进行了蠕变断裂试验,获得了蠕变断裂时间和荷载比关系,充分证实了篇变断裂的存在,以及发现在篇变断裂过程中伴随有微裂纹扩展。目前,我们用粘弹性理论蠕变断裂现象进行了初步分析,计算成果和试验非常好地呈现一致性。     

基于双曲正弦函数的新变步长LMS算法

对自适应最小均方误差(LMS)滤波算法的步长选取问题进行了研究.在分析现有变步长LMS算法的基础上,通过对双曲正弦函数进行数学变化,构造步长因子u(n)与误差信号e(n)的函数,提出了一种基于双曲正弦函数的新变步长LMS算法,分析了参数a、b、c的选取对该算法性能的影响.仿真结果表明:该算法在收敛速度和稳态误差方面明显优于固定步长LMS算法及SVS-LMS算法.     

钛合金表面阻燃隔热复合功能涂层力学性能研究

该文采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备了具有阻燃特性的TiZrNiCuBe非晶结构改性层和具有隔热特性的YSZ隔热一体化复合功能涂层.研究了该复合功能涂层的阻燃特性、隔热能力、结合强度等关键性能,重点研究了该复合功能涂层对钛合金基体的室温和高温拉伸性能、高温拉伸持久性能、高温拉伸蠕变性能及高周疲劳性能等力学性能的影响.结果表明：采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备的TiZrNiCuBe阻燃和YSZ隔热复合功能涂层,与钛合金基体的结合强度较高,达到37.6 MPa;在750 ℃仍然具有显著的阻燃效果,而未涂敷阻燃隔热复合功能涂层的钛合金在350 ℃就发生“钛火”燃烧现象;600 ℃时的隔热温度达到70 ℃,能满足无人机尾喷管使用要求.TA32钛合金沉积阻燃改性层后,与TA32钛合金相比,室温抗拉强度下降2.7%,550 ℃高温抗拉强度提高0.9%,550 ℃/350 MPa高温拉伸持久寿命下降8.5%,550 ℃/300 MPa高温拉伸蠕变伸长量提高2.5%,高周疲劳寿命下降25%;TA32钛合金沉积阻燃改性层再喷涂隔热涂层制备的阻燃隔热复合功能涂层后,与TA32钛合金相比,室温抗拉强度下降12.9%,550 ℃高温抗拉强度下降12.7%,550 ℃/350 MPa高温拉伸持久寿命下降39.7%,550 ℃/300 MPa高温拉伸蠕变伸长量提高32%,高周疲劳寿命下降24%.因此,采用微弧脉冲离子表面改性技术与高能等离子喷涂工艺制备的TiZrNiCuB阻燃和YSZ隔热复合功能涂层,对于TA32钛合金基体的室温和550 ℃的抗拉强度影响不大,但对高温拉伸持久、高温拉伸蠕变和高周疲劳性有较大的不利影响,特别是降低了钛合金基体的疲劳性能.     

燕尾榫连接结构低周微动疲劳寿命预测

在低周疲劳寿命预测方法中,通过引入摩擦功因子,考虑微动作用对构件疲劳寿命的影响,对传统的名义应力法进行改进,以用于构件的低周疲劳寿命预测.针对燕尾榫连接结构,采用有限元技术求解接触问题,获得结构接触应力及接触状态量的分布,并预测裂纹萌生的位置.进一步应用该位置处的应力场和接触状态进行结构的寿命预测,通过燕尾榫连接结构的低周微动疲劳试验,获得了寿命预测模型中的相关参数.最后采用相关文献中的试验结果对该模型进行了验证.     

聚合物裂尖损伤-钝化机制与损伤裂纹模型

依据对聚合物裂纹扩展过程的跟踪观测,描述了聚合物裂尖损伤钝化机制的基本物理特征．在此基础上,推导了裂纹尖端粘塑性区内材料的损伤演化方程,并建立了聚合物的损伤裂纹模型