材料在准—维应变下被动围压的SHPB试验方法

本文提出了改进的SHPB被动围压试验方法,可用于研究材料在准一维应变下的动态力学响应。分析中计及了试样的径向变形,并讨论了试验结果与围压套筒材料性质、几何尺寸等的关系,从而可进一步推得材料的动态泊松比υ2、动态杨氏模量E2、动态剪切模量G以及动态压缩强度Y。又分析了试验中的摩擦力效应及其对围压下轴向应力应变关系的影响,完成了对材料弹性常数的修正。     

水泥砂浆石在准一维应变下的动态力学性能研究

以改进的SHPB被动围压试验方法 ,研究了水泥砂浆石在准一维应变下的动态力学响应。分析讨论了试验结果与围压套筒材料性质、几何尺寸等的关系。得到了水泥砂浆石的动态泊松比、动态杨氏模量、动态压缩强度。分析了试验中的摩擦力效应及其对围压下轴向应力应变关系的影响 ,完成了对材料弹性常数的修正。     

PP/PA共混高聚物在冲击载荷下的热粘弹性力学响应

采用Instron1342液压伺服试验机和改进的SHPB技术对2种不同相容剂和重量比的4种PP／PA共混高聚物进行了应变率在10^-4～10^3s^-1宽广范围，温度为25℃、40℃、60℃、80℃下的一维应力力学性能试验．结果表明这类共混高聚物的力学响应对温度和应变率都是敏感的．在准静态时，以PP-g-MAH作相容剂的PP／PA三元体系的应力幅值要高于用TPE-g作界面相容剂的PP／PA三元体系，而在承受冲击载荷下，TPE—g作相容剂的PP／PA三元体系比PP-g-MAH作相容剂的三元体系更有韧性，而在相容剂相同的条件下，随着相容剂质量比重的增加，使得尼龙粒子分布的更加均匀，虽然降低了一定的强度，但提高了韧性，以113材料为例，由其从10^-4～10^3s^-1宽广应变率范围内，20～80℃下的试验数据为依据，以“朱-王-唐”非线性粘弹性本构方程来描述这类PP／PA共混高聚物的力学响应，并拟合得到了其热粘弹性本构参数，理论预言与实验结果在应变小于7％时吻合良好．     

国产航空有机玻璃在冲击载荷下的热粘弹性力学响应

本文以鸟撞高速飞机风档问题为背景,对国产航空有机玻璃3~#PMMA在从准静载荷的应变率(10~(-4)S~(-1))直到冲击载荷的高应变率(10~3S~(-1))范围,和环境温度从-60℃到+100℃范围内的力学性能进行了系统的实验研究,并建立了相应的非线性热粘弹性本构方程。理论预示与实验结果符合。另外还对3~#PMMA低温及高应变率冲击脆化现象进行了讨论,发现与这一现象相一致,3~#PMMA在高应变率冲击条件下的玻璃化温度有明显的提高。     

UHF机械调谐器调谐电容片形的程序设计

采用传输线理论可以计算机械式UHF调谐器对应不同频率点的调谐电容量。在进行满足直线频率关系的调谐电容片形设计时,应当求出调谐电容量C_Τ与旋转角θ的显式函数关系。但对于分布参数的电路,这有一定的困难。本文采用数值计算方法完成了具有良好直线频率跟踪特性的调谐电容片形的设计,并由计算机自动绘出了片形。     

MMC分维数测定与非线性动力过程分析

对MMC微裂纹分布的SEM照片连续地变换网格尺度,求得了MMC微裂纹分布的自相似分形维数,D=1．56．对大塑性变形后MMC分形重建后的σ(t)时间序列进行了非线性动力学过程分析,找到了相空间吸引子积分关联函数,确定了该MMC微裂纹演化存在吸引子,其分形关联维数值1．48与实验测得自相似分形维数值1．56接近。     

PP/PA共混高聚物在高应变率下的热粘弹性本构关系和时温等效性

采用Instron1342电液伺服试验机和改进的SHPB技术对以113材料为例的PP/PA共混高聚物进行了应变率在10-4~103 s-1宽广范围,温度为25、40、60、80 ℃下的一维应力力学性能试验。结果表明,这类共混高聚物的力学响应对温度和应变率都是敏感的。以朱-王-唐非线性粘弹性本构方程来描述这类PP/PA共混高聚物的力学响应,并拟合得到了其热粘弹性本构参数,理论预言与试验结果在应变小于7%时吻合良好。对113材料20~80 ℃温度范围内不同应变率下的试验结果进行分析,证明PP/PA共混高聚物存在率温等效关系,提高温度和增加作用时间（减小应变率）的效果相当,反之,降低温度与减少作用时间（提高应变率）的效果相当。通过引入量纲一参量Z,使应变率d/dt、温度T这2个参量归结为统一的Z参量,从而得到了体现时温等效性的统一曲线。     

钛镍形状记忆合金冲击变形后形状记忆效应的研究

采用SHPB技术和可控速率循环加温条件下变形恢复量测定装置研究了冲击及静载变形后的TiNi形状记忆合金的单程及双程形状记忆特性。发现马氏体状态下的TiNi合金的力学特性显示出明显的应变率强化效应 ,并且高应变率压缩应力应变曲线呈现流动平台。应变率对形状记忆效应的影响具有双重性 ,当外加应力或残余应变较小 ,可逆非弹性变形机制起主导作用时 ,提高应变率可以增加其单程形状记忆效应 ;而随外加应力或残余应变增大 ,当基于位错机制的不可逆非弹性变形机制起主导作用时 ,应变率提高却抑制了其单程形状记忆效应。应变率对TiNi合金双程形状记忆效应的影响视塑性变形的大小而异 ,高应变率动载后的双程形状记忆效应在较小塑性应变时 ,比静载后的要强 ;但在较大塑性应变时两者差别不大。     

断裂表面的分形维数及其测量

本文介绍了作为表征断裂表面特征参数的分形维数的概念及其在非平面表面定量分析与微观断裂机制研究中的应用。具体介绍了测定断裂表面分形维数的各种实验方法,并对各种材料的实验结果和不同的观点进行了综述与讨论。     

ZWT非线性热粘弹性本构关系的研究与应用

回顾和介绍了源于高分子材料非线性热粘弹性本构特性研究的ZWT（朱玉唐）本构模型。该模型揭示了高聚物在跨越准静态到冲击动态8个量级应变率范围和大应变下的本构非线性来自纯弹性响应而其率相关响应基本呈线性;发现准静响应和高应变率响应分别由各自的特征松弛时间控制,而各自的影响域仅为4．5个量级应变率;在同时考虑湿度效应后发展了非线性热粘弹性本构模型,并建立了相应的时间／速率与温度间的互换／等效关系;实验证实ZWT方程对热固性塑料、热塑性塑料和高聚物基复合材料都适用,并可推广到混凝土;在研究了材料内部损伤在冲击大变形下的率相关抽伤学化律后,进一步提出了计及损伤率型演化的ZWT方程和相应的双变量（应变、应变率）动态破坏准则;基于ZWT方程研究了粘弹性波的弥散和衰减特性,指出存在一个由高应变率松驰时间占统治地位的“有效传播时间”或“有效传播距离”;进而一方面提出了一个确定高聚物在高应变下粘弹性本构方程的反问题解法,另一方面把传统的SHPB弹性压杆技术推广到粘弹性压杆,从而可对低波阻抗材料进行冲击试验研究。