基于变形动力学模型的黏弹性材料本构关系

本文从分子运动学理论出发建立了表征材料粘弹性变形的内变量演变方程,从不可逆过程热力学的基本方程和该内变量演变方程导出了积分型线性粘弹性应力应变关系。     

在有限变形条件下损伤粘弹性梁的动力学行为

本文在有限变形条件下，根据损伤粘弹性材料的一种卷积型本构关系和温克列假设，建立了粘弹性基础上损伤粘弹性Timoshenko梁的控制方程。这是一组非线性积分——偏微分方程。为了便于分析，首先利用Galerkin方法对该方程组进行简化，得到一组非线性积分一常微分方程。然后应用非线性动力学中的数值方法，分析了粘弹性地基上损伤粘弹性Timoshenko梁的非线性动力学行为，得到了简化系统的相平面图、Poincare截面和分叉图等。考察了材料参数和载荷参数等对梁的动力学行为的影响。特别，考察了基础和损伤对粘弹性梁的动力学行为的影响。     

一种适合橡胶类材料的非线性粘弹性本构模型

借助非线性流变模型建立大变形情况非线性粘弹材料的本构关系,考虑到大多数橡胶类材料具有的几乎不可压缩性,以及体积响应和剪切响应的流变性能不同,将变形梯度乘法分解为等容部分和体积变形部分,给出了一种适合橡胶类材料的非线性粘弹性本构模型,并模拟了粘滞效应。对于极快或极慢的过程,该模型退化为橡胶弹性理论;在小变形情况下退化为经典的广义Maxwell粘弹性材料。模型与热力学第二定律相容,适合于大规模数值分析。     

同心旋转圆柱间粘弹性流的非线性动力学模型

基于小间隙假设,将速度场和应力场有杉Ｆｏｕｒｉｅｒ展开式截断近似,推导了同心旋转圆柱间Ｏｌｄｒｏｙｄ－Ｂ型流体的六维动力系统,探讨了高分子添加对滑动轴承间油膜稳定性的影响。结果表明,少量的高分子添加剂具有推迟流体层流失稳的作用。     

非线性粘弹性大挠度梁的动力学模型及其简化

本文建立了描述几何非线性均匀梁动力学行为的偏微分－－积分方程,梁的材料满足Ｌｅａｄｅｍａｎ非线性本构关系,对于两端简支的情形用Ｇａｌｅｒｋｉｎ方法进行了截断简化为常微分－－积分方程,然后引进附加变量的方法进一步简化为常微分方程组。     

关于粘弹性结构和复合结构有限元动力学方程的探讨

对粘弹性结构有限元动力学方程和复合结构有限元动力学方程进行了探讨。对于粘弹性结构有限元动力学方程，研究了表示成MCK形式的可能性，并对几种典型模型进行了分析研究。根据对阻尼的假设，给出了考虑弹性材料阻尼及结构外部粘性阻尼的拉氏域内弹性－－粘弹性复合结构有限元动力学方程。     

粘弹性大变形动力响应的有限元分析

本文基于Ｔｏｔａｌ Ｌａｇｒａｎｇｉａｎ增量叠加方法，采用Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ应力增量和Ｇｒｅｅｎ应变增量表示的动力虚功方程和Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ应力－Ｇｒｅｅｎ应变的单积分型本构关系，导出粘弹性大变形的动力变分方程。依此采用Ｎｅｗｍａｒｋ法和八节点轴对称等参数元与二十节点三维等参数元编制了轴对称及三维问题的动力响应计算程序，典型例题的计算结果表明分析符合结构的物理性质。     

基于冲击环境下粘弹性胶泥缓冲器的动力学建模

为了提高军用车辆被动悬挂系统在各种路面的平顺性,设计了一款具有单向节流阀活塞结构的新型粘弹性胶泥缓冲器,并阐述了其工作原理,分析了该胶泥缓冲器的粘滞耗能特性与弹性储能特性。在此基础上,针对粘弹性胶泥缓冲器动力学建模较复杂以及测量数据与理论数据吻合度低的问题,将粘弹性胶泥的本构模型和胶泥在缓冲器中的运动过程结合起来对缓冲器进行动力学建模,克服了传统建模中只重视胶泥材料的本构模型而忽视运动过程的缺点。分别推导了该胶泥缓冲器在进程和回程过程中的阻力公式,最后用冲击实验证明：在各种不同速度下,测量数据与理论拟合曲线最大阻力的相对误差均小于5%。该研究工作为胶泥缓冲器的优化设计和车辆悬挂系统的动力学匹配提供了理论指导。     

材料破坏与变形的模型

简单的计算机模型已经用于研究同材料破坏和变形有关的各种各样图型(pattern)的形成过程。这些模型惊人地很好再现了一大类真实系统中观察到的特征形貌。他们为发展更符合实际的,能够有助于更好了解真实材料力学特性的模型,提供了坚实的基础。目前的算法对某些目的来说是足够的,但若要使模拟结果对破坏和变形现象所产生图型的渐近分形标度(asymptotic fractal scaling)及普适特性的理论了解有重大贡献,尚需做重大的改进。     

复合材料和粘弹性材料中的应力奇异性

在各种材料中,出现的应力奇异性已为工程技术人员的科学研究提供了丰富的素材,本文的主要目的在于对粘弹性材料的应力奇异性进行探讨,利用对应性原理从弹性材料导出粘生材料的应力奇异分布。     

多孔硅橡胶有限变形的粘弹性行为

针对孔隙度较大(孔隙度大于50%)的硅橡胶材料在有限变形时的粘弹性行为,从建立描述材料粘弹性特征的松弛函数和变形特征的应变能函数出发,提出了适合多孔隙、可压硅橡胶材料的非线性粘弹性力学行为的本构关系,松弛函数和应变能函数可解耦为等容和体积变形两部分,并引入了拟时间的概念来反映变形对材料特征时间的影响.利用硅橡胶材料的单轴压缩松弛实验与材料模型进行了对比,讨论了多孔硅橡胶的等容变形和体积变形对应力松弛的影响.     

粘弹性大变形动力响应的有限元分析

本文基于ＴｏｔａｌＬａｇｒａｎｇｉａｎ增量叠加方法，采用Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ应力增量和Ｇｒｅｅｎ应变增量表示的动力虚功方程和Ｋｉｒｃｈｈｏｆｆ应力－Ｇｒｅｅｎ应变的单积分型本构关系，导出粘弹性大变形的动力变分方程。依此采用Ｎｅｗｍａｒｋ法和八节点轴对称等参数元与二十节点三维等参数元编制了轴对称及三维问题的动力响应计算程序，典型例题的计算结果表明分析符合结构的物理性质。     

有限变形粘弹性接触的数学规划方法

研究有限变形粘弹性物体间的接触问题，同时考虑了刚体位移和摩擦等因素，导得该问题数学规划解法的标准形式，极易利用现有算法求解。     

粘弹性模型在木材蠕变中的应用

本文是根据短时间的木材弯曲蠕变实验曲线来确定粘弹性模型元件数和元件常数的探讨.通过核桃楸试件三点弯曲蠕变的实验研究表明:实测蠕变曲线与模型的计算曲线有较高的拟合度.因此我们认为在木材物性研究上或在工程应用上可以采用粘弹性模型元件常数.而且在各树种和环境条件下,一旦确定了适合其蠕变的元件数和元件常数,就将和力学性质中的常数一样,来表示蠕变度量,这将给木材的蠕变研究和木材的应用带来很大方便.     

一种用于测量鱼体材料粘弹性性质的弯曲变形试验机

研究生物材料力学性质是生物力学的重要内容之一.测量材料粘弹性性质的传统方渗是单轴拉伸松弛或蠕变实验.与传统方法不同,为了测量鱼体材料粘弹性性质,本文设计了一种用于测量鱼体材料性质的弯曲变形试验机,通过模拟鱼体摆动,可以测得鱼体材料的储能模量、耗散模量、滞后相位角等参数.通过弹性体(铜片)和粘弹性体(橡胶)材料实验验证了...     

测定粘弹性材料动态特性的新方法探讨

本文用近年来兴起的数字谱分析技术对粘弹性材料动态特性的测定问题进行了较为深入的探讨和研究.提出用数字谱分析的方法高效率地进行粘弹性材料动态特性的测试.文中对实际粘弹性材料NYJlA-5-37进行了实验测试.并与以前的结果进行了对比,结果比较令人满意.本文还对试验中存在的静重去除问题以及粘接问题进行了比较深入的分析.     

非线性粘弹性Timoshenko梁动力学行为的分布

本文讨论了有限变形粘弹性Timoshenko梁的动力学行为。首先由Timoshenko梁的理论和分数导数型本构关系给出了梁的控制方程。其次为了便于求解,采用Galerkin方法对系统进行了简化,并比较了1阶和2阶截断系统的动力学性质,它们具有相同的定性性质,说明Galerkin方法的合理性。给出了求解包含分数积分的积分－微分方程的一种新方法,以便求解系统的长时间的解。综合利用非线性动力系统中的经典方法,揭示了梁在有限变形情况下丰富的动力学行为,并分别考察了载荷参数的材料参数对结构的动力学行为的影响。     

有限变形下一般流体时的热动力学模型

本文针对滑坡问题的本质, 提出了非不可压流体、非理想气体前提下, 在有限变形框架下牵涉到质量流动的热动力学模型, 得到了不同参数空间中的特征关系；并讨论了与其它相应理论间的区别。     

丁基橡胶粘弹性材料的非线性蠕变本构描述

对丁基橡胶ZN-17粘弹性材料进行了不同温度、不同应力水平下的蠕变实验,揭示了该材料的非线性蠕变特性。基于蠕变实验结果,对标准线性固体模型描述该材料蠕变行为的预言能力进行了评估,提出了新的非线性蠕变本构模型。通过与实验结果比较,表明新模型能较好地描述该材料的非线性蠕变特性。