复合固体推进剂拉伸蠕变柔量计算的新方法

复合固体推进剂的流变特性可用Wiechert体描述,其拉伸蠕变柔量只需求解一个一元n次方程就可得到.此方程的根被证实全是实根,且两两互异.算例验证表明了文中给出的蠕变柔量具有很高的精度,但计算量小,程序实现简单.此方法还可以用于求解固体推进剂的体积蠕变柔量.     

一种工程实用的分数指数黏弹性固体模型

从热力学对模型的限制出发,提出了一种工程实用的、新固体流变模型-分数指数模型,它可与实验结果很好吻合,具有简单实用、计算速度快、自相谐调的优点,克服了目前固体模型收敛速度太慢、计算量太大的严重缺点,可以广泛应用于线性或非线性黏弹性被子示问题的计算之中。     

广黏弹组合模型的等效性及其基本性质

对广义黏弹组合模型的等效性及其基本性质进行了研究,结果表明：广义Maxwell 模型由于并联结构,其蠕变柔量很难得到. 但提出了求解广义Maxwell模型蠕变柔量的 方法,给出了其具体表达式,且在此基础上证明了广义Maxwell模型与Kelvin链的等效性, 建立了这两个模型物理参数间的转换关系式. 证明了广义黏弹组合模型的一个基本性质：当 将模型的松弛时间谱和延迟时间谱由大到小顺序排列时,松弛时间与延迟时间互不相等,且 相互交织,两相邻松弛时间中间有且仅有一个延迟时间,同时,两相邻延迟时间中间有且仅有一个松 弛时间;当两者同阶相比时,延迟时间总是大于松弛时间. 这一基本性质明确了使用广义黏 弹组合模型来描述现实中某种特定材料的黏弹性行为时,该材料必须具备的基本条件,因此, 它可作为这类流变模型在工程应用中的一个实用判据. Wiechert模型和广义中村模型、广义 Jeffreys模型和广义N-K模型、Maxwell链和广义Kelvin模型之间的等效性可作为特例. 最后,实例验证了所提出的求解广义黏弹组合模型蠕变柔量方法及其基本性质.     

物理老化对玻璃态高聚物非线性蠕变行为的影响

在不同应力水平下对经历不同老化时间的有机玻璃(PMMA)进行常温蠕变测试,分析物理老化和应力对材料蠕变柔量函数的影响.分析表明,老化时间对PMMA蠕变行为的影响满足流变简单性规律,即不同老化时间的蠕变柔量曲线可以沿对数时间轴平移而叠加到参考曲线上.取最长的老化时间为参考状态,依时间-老化时间等效原理,得到了各应力水平下的蠕变柔量主曲线.老化移位因子与老化时间在双对数坐标图上呈现线性关系,其负斜率就是老化移位率.结果表明,老化移位率随应力的增高而减小.     

沥青混合料蠕变柔量的一种实用模型及其应用

通过分析沥青混合料加载时的“固结效应”和卸载时的“永久变形”等流变学特征,提出了一个较为实用的流变学模型,并给出了模型参数的确定方法,该模型参数数目可多可少,且能满足Blotzmann叠加原理,可应用于应力随时间变化以及其它各种复杂应力状态的情况。     

广义黏弹组合模型的等效性及其基本性质

对广义黏弹组合模型的等效性及其基本性质进行了研究,结果表明:广义Maxwell模型由于并联结构,其蠕变柔量很难得到. 但提出了求解广义Maxwell模型蠕变柔量的方法,给出了其具体表达式,且在此基础上证明了广义Maxwell模型与Kelvin链的等效性,建立了这两个模型物理参数间的转换关系式. 证明了广义黏弹组合模型的一个基本性质:当将模型的松弛时间谱和延迟时间谱由大到小顺序排列时,松弛时间与延迟时间互不相等,且相互交织,两相邻松弛时间中间有且仅有一个延迟时间,同时,两相邻延迟时间中间有且仅有一个松弛时间;当两者同阶相比时,延迟时间总是大于松弛时间. 这一基本性质明确了使用广义黏弹组合模型来描述现实中某种特定材料的黏弹性行为时,该材料必须具备的基本条件,因此,它可作为这类流变模型在工程应用中的一个实用判据. Wiechert模型和广义中村模型、广义Jeffreys模型和广义N-K模型、Maxwell链和广义Kelvin模型之间的等效性可作为特例.最后,实例验证了所提出的求解广义黏弹组合模型蠕变柔量方法及其基本性质.      

一种从短期蠕变断裂柔量测试和主组合曲线外推来预测老化玻璃态聚合物长期失效行为的普适对比态断裂蠕变法

通过准确理论分析和计算提出了一种从短期蠕变断裂柔量测试和主组合曲线外推来预测老化玻璃态聚合物长期失效行为的普适对比态断裂蠕变法. 首先,从理论上推导出PMMA的对比态拉伸失效蠕变普适方程. 它成功地把对比态拉伸失效蠕变柔量同老化时间、温度、应力水平、平均生长维数及参数以K-W-W形式方程联系起来. 基于该普适方程,创建了一种有效预测PMMA失效行为、失效应变判据和失效时间等的新方法|又称为普适对比态断裂蠕变法. 实验结果证实预测到的不同老化时间不同应力水平下的失效应变量、失效时间均同实验符合. 说明所提出的方法是实用可行的. 此外,还讨论了普适对比态拉伸失效柔量对老化时的老化条件、失效应力和流动微区链组结构间的依赖性. 最后,从理论上分别定义了在不同应力水平下移动因子、移动指数和时间-应力叠加原理方程,以及不同老化时间下移动因子、移动指数和时间-老化时间叠加原理方程.     

压缩CO2中聚合物玻璃化转变温度的实验研究

 玻璃化转变温度（T_g）是聚合物重要的特性参数，压缩CO₂环境中聚合物的玻璃化转变温度的测定，更是超临界流体技术在聚合物科学领域中成功应用的前提条件。根据蠕变柔量实验原理，自建一套测定高压环境下玻璃化转变温度的实验装置。利用该装置对聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚苯乙烯（PS）、聚氯乙烯（PVC）以及聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）在大气中及压缩CO₂环境中的T_g进行了测定。设定实验的平衡吸附温度为室温，平衡吸附压力范围分别为：PET，0~3.5 MPa；PS，0~11.0 MPa；PVC，0~9.0 MPa；PMMA，0~4.5 MPa。在大气中测定的结果与文献中的结果相吻合，表明所设计的实验方法及实验装置是可靠并有效的，可用于高压环境下聚合物的玻璃化转变温度的测定。从压缩CO₂中的聚合物T_g测定结果可以看出，CO₂对聚合物具有较明显的溶胀、增塑作用，可显著降低聚合物的T_g。     

考虑老化的混凝土粘弹性分数导数模型

混凝土是一种具有分形结构的材料。采用分数微积分模型来研究具有分形结构材料的老化规律目前尚未见到。本文的目的是采用含分数阶导数的类标准线性体来模拟考虑老化的混凝土的蠕变和松弛规律。给出了分数导数与Abel核之间的关系。讨论了类标准线性体的蠕变柔量和松弛模量及其在考虑老化的混凝土中的应用。与传统的混凝土流变模型相比较表明，类标准线性体可以更好地同时拟合混凝土在不同龄期的蠕变和松弛曲线。而且其形式简单、统一，在计算过程中需要调整的参数很少。可以预见，类标准线性体在混凝土的结构设计和计算中将有着广泛的应用前景。     

纤维沥青混凝土FRA黏弹性预测模型

纤维沥青混凝土FRA(Fiber reinforced asphalt concrete)的力学行为取决于沥青混合料和纤维的物理属性及几何特征。通过三参数固体模型,考虑纤维的几何特性,构造了一种预测FRA黏弹性行为模型,推导出该模型的本构方程、蠕变柔量和松弛模量表达式。采用该模型研究了纤维体积分、比半径和弹性模量等对FRA松弛模量和蠕变柔量的影响。结果表明,纤维掺入量和比半径对FRA的松弛模量和蠕变柔量影响较大,而弹性模量影响较小。通过试验,验证了FRA预测模型具有较高的精度。在研究试验范围内,SMA-13沥青混凝土的聚丙烯腈纤维(PAN)最佳掺入量和长径比分别为0.3%～0.4%和600～900。