聚合物应力松弛过程的分数Zener模型

分析了分数Zener模型的应力松弛特征,讨论了Mittag-Leffler函数的收敛性及其数值计算问题.基于遗传算法和共轭梯度法进行最优化参数拟合,用分数Zener模型对两种聚合物的应力松弛过程进行了拟合,结果表明:分数Zener模型可以对具有双拐点的应力松弛过程给出很好的描述.     

改进的黏弹材料应力松弛模型

为了用较少的参数准确描述粘弹材料的应力松弛实验数据,并且唯象解释松弛速率与应力的幂律关系,用假塑性粘壶与弹簧串联,得到改进的Maxwell模型。改进的Maxwell模型再与弹簧并联,给出改进的Zener模型。取定应变时,可得出松弛速率与应力满足幂律关系。求解本构方程得到它们的应力松弛函数。结果表明,常见的幂律型松弛可视为改进后模型的解,幂律函数的指数与反映材料非线性强弱的参数建立了关系,而Debye型松弛是幂律型松弛的一种极限情况。用给出的松弛函数对聚异丁烯的松弛模量进行了研究,拟合过程简单,准确度较高。     

服从分数阶Zener模型黏弹性体的力学特性研究

基于黏弹性理论和分数阶导数理论,建立了分数阶Zener模型并给出其本构方程形式,在此基础上推导出服从分数阶Zener模型黏弹性体的松弛函数、蠕变函数及复模量、损耗比等力学性能参数的表达式.通过数值算例,分析了材料的蠕变和松弛行为以及部分力学参数随频率的变化规律.结果表明:服从该模型的黏弹性材料的蠕变和松弛特性,可以通过改变分数阶Zener模型的分数阶数值来控制.在低频时,黏弹性材料的存储模量趋于1,此时材料处于一种橡胶态,其性质接近弹性体.而在高频时,分数微分算子的值越大,耗散率越快趋于稳定;损耗比在低频时加速上升,随着频率增大,在达到最大值后开始有下降趋势.     

沥青混合料应力松弛试验研究

本文对沥青混合料应力松弛试验所需设备的要求,试件的制作和试验条件的确定等问题进行了探索。用自行改装的设备对几种类型的沥青混合料进行了应力松弛试验。证明压缩式应力松弛试验是可行的;试验时应取用较大的初始应力和较低的负温;用松弛模量指标更能有效地判断沥青混合料的低温性能.     

动态力学实验诊断应力松弛模量的研究

在动态与静态粘弹性力学性能实验的基础上，通过动－静态力学特性理论转换计算公式的推导，分析和修正，提出适用于固体推进剂转换计算诊断应力松弛模量的公式，其结果具有重要实用价值和经济效益。     

HDPE土工膜温度应力及其应力松弛评价

利用弹性理论和粘弹性模型提出了温度应力和温度应力松弛的评价方法.采用拉压传感器、热电偶以及位移计研究了环境温度变化对HDPE土工膜温度应力的影响,以及HDPE土工膜温度应力伴随时间变化的规律.实验结果表明:HDPE土工膜的温度应力伴随环境温度的变化而变化,当环境温度下降时将导致HDPE土工膜收缩产生温度应力;在同一温度条件下,HDPE土工膜发生了温度应力松弛现象.运用提出的评价方法对温度应力及其应力松弛进行了评价,并与模拟试验结果进行了对比,温度应力松弛现象的解析结果与实验趋势一致.所提出的评价方法对HDPE土工膜温度应力及其松弛现象解析具有实际使用价值.     

关于高分子材料在应力松弛过程中应力—时间关系…

指出了Ｍａｘｗｅｌｌ型应力松弛方程的局限性，并分别从高分子材料应力松弛过程的活化能及高分子链间物理交联结构对应力松弛的影响出发，首次推导了高分子科技界及工程界广为公认的形式上带有ｔ＾ｎ因子的应力松弛经验方程，并对其有关参数的物理意义作了分析。     

篷盖类柔性复合材料应力松弛性能的模拟及探讨

对篷盖类经编双轴向及机织柔性复合材料应力松弛性能的研究表明；可以采用标准线性三元件和并联一个非线性弹簧的三元件力学模型以及欧林模型对织物的应力松弛性能进行模拟。欧林模型可以更好地描述柔性复合材料的应力松弛性能。     

介电松弛的基本分数模型及其在频率域上的松弛特征

分数阶动力学方程从本质上讲具有耗散性质,对力学黏弹过程的描述取得了成功的应用.本文介绍了介电松弛的基本分数单元——容阻器,利用容阻器建立了介电松弛的基本分数模型,给出了各模型的本构方程和复介电常数,分析对比了它们的松弛特性.结果表明分数模型可以给出丰富的具有不同频率特性的松弛过程,如Cole-Cole方程可以作为分数模型的特例给出.本文还用分数Poynting-Thomson模型对丙三醇的介电松弛行为进行了拟合,对介电常数与介电损耗都给出了很好的描述.     

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.     

混凝土早期约束应力发展及应力松弛

为研究混凝土早期开裂敏感性,采用仿制开发的温度应力试验机,对混凝土在100%单轴约束条件下自生约束应力的发展及早期应力松弛进行了研究。结果表明:混凝土的约束应力随着水灰质量比的降低而升高,叠加温度应力后低水灰质量比的混凝土开裂概率较高;结合温度应力试验机方法提出的平均松弛系数可用于定性评价混凝土早期应力松弛。     

稳态温度场下自增强残余应力松弛模型研究

针对高压聚乙烯反应管自增强残余应力在温度影响下的松弛现象,运用金属材料的蠕变理论和弹性力学理论,建立了稳态温度场作用下剩余自增强残余应力的理论预测模型.该模型的计算结果和实验结果吻合.     

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.     

关于高分子材料在应力松弛过程中应力－时间关系的研究

指出了Ｍａｘｗｅｌｌ型应力松弛方程的局限性，并分别从高分子材料应力松弛过程的活化能及高分子链间物理交联结构对应力松弛的影响出发，首次推导了高分子科技界及工程界广为公认的形式上带有广因子的应力松弛经验方程．并对其有关参数的物理意义作了分析．在此基础上处理了硬聚氯乙烯在不同介质条件下的应力松弛实验数据，获得了一系列应力松弛参数，证明了对这一体系而言ｔｎ中的ｎ值为０≤ｎ≤１，证明聚氯乙烯高分子链间极性相互作用及部分化学交联对材料的应力松弛有明显的影响．     

Inconel 718合金喷丸残余应力场及应力松弛的研究

研究了Inconel 718合金喷丸残余应力场及在500℃、600℃保持过程中残余应力的松弛规律。采用钢丸、玻璃丸组合喷丸后，Inconel718合金表面压应力约为-570MPa，距表面0．1mm处压应力达到最大值约为-790MPa，距表面约0.55mm处压应力接近消失。采用玻璃丸喷丸后，表面压应力约-480MPa，距表面约0．06mm处压应力达到虽大值，约为-740MPa，距表面约0．4mm处压应力接近消失。喷丸后的高温保持过程中，残余应力部分发生松弛，应力松弛的动力学过程满足Zener-Wert-Avrami方程。     

粘弹性应力松弛过程的时间标度变换

通过时间标度变换方法,提出了粘弹性应力松弛过程的一个经验公式.对聚合物材料应力松弛过程进行了拟合处理.该方法数学处理简单,且对应力松弛过程给出了很好的描述.     

冷拉碳素钢丝弹簧抗应力松弛特性研究

本文探讨提高金属材料的抗应力松弛特性的新工艺,提出热强压处理是提高冷拉碳素钢丝弹簧的抗应力松弛的有效方法。此外,还讨论了去应力回火、热稳定化处理工艺参数对应力松弛特性的影响等问题。     

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.     

岩石应力松弛试验及两类岩爆研究

对岩石峰值载荷后的松弛试验发现具有两类岩爆 :一类是本源型岩爆 ;另一类是激励型岩爆 两类岩爆概念的提出 ,是对现有认识的发展 应力松弛行为与岩爆的强弱程度具有内在联系 ,可以引入松弛系数R来描述岩爆冲击倾向 ,当R >1时无冲击倾向 ;当 0 .75≤R≤ 1时 ,有轻微冲击倾向 ;当R <0 .75时 ,有严重冲击倾向 图 4,表 2 ,参 4