C12NBr对黄原胶/Cr(Ⅲ)凝胶体系粘弹性的影响

以三价铬离子（Cr3＋,Cr(Ⅲ)）为交联剂制备的黄原酸(XC)凝胶在油田开发过程中具有许多用途,应用RS 75型流变仪测定了含有和不含有阳离子表面活性剂C12NBr (十二烷基-氧丙基-β-羟基-三甲基溴化铵)时凝胶体系粘弹性的变化规律.结果表明,XC凝胶体系不符合理想的线性粘弹性模型,储能模量（G′）和耗能模量（G″）在切力较低时变化甚微,切力较高时两者皆降低,但降低的幅度不同,因而G′～τ（应力）和G″～τ曲线出现交点,此交点随C12NBr浓度增大而降低.结合等温线的研究表明,C12NBr能结合到XC分子上,破坏凝胶的网络结构.然而,在一定条件下其复合粘度（η*）随频率和切力的变化出现最低值现象的机理还有待进一步探讨.     

软质聚氯乙烯分子网络及其Gaussian模量

采用应力松弛实验及Haward模型, 研究了增塑剂含量、填料[CaCO3、炭黑(CB)]和丁腈橡胶(NBR)对软质聚氯乙烯(PPVC)的分子链缠结网络结构、分子链滑移及Gaussian模量的影响. 结果表明, 在PPVC主网络达到极限伸长之前, PPVC材料的粘弹行为能很好地符合Haward模型. 增塑剂、CaCO3和CB虽然不改变主网络的缠结结构, 并且主网络的极限伸长不变, 但增塑剂可以降低主网络的网链密度, 而CaCO3和CB可以提高主网络的网链密度; 同时增塑剂可减弱次级网络, 增大PVC分子链滑移, 使材料的Gaussian模量下降; CaCO3和CB可增强次级网络, 减小PVC分子链滑移, 使材料的Gaussian模量增加. NBR的加入可以改变主网络的缠结结构, 增加主网络的极限伸长; 既可降低PPVC主网络的缠结密度, 又可减弱次级网络, 使Gaussian模量降低.     

单轴应变：本构关系——它的内容、方法和意义

论述了单轴应变加载下固体中偏应力的基本含义和偏应力在本构关系研究中的意义。指出了加载-卸载波剖面测量在本构关系研究中的重要作用。建立了测量金属材料在平面冲击压缩下的剪切模量的基本方法,对表征固体材料弹性特性的剪切模量在冲击压缩状态下的物理含义做出了解释。根据剪切模量的一般性定义,建立了描写受冲击材料的准弹性-塑性卸载特性的有效剪切模量与纵波声速和横渡声速的关系。通过同时测量受冲击材料中的追赶稀疏波速度和波后粒子速度,获得了LY12铝在20～110GPa冲击压力和无氧铜在41～104GPa冲击压力下的声速和剪切模量,以及从冲击压缩状态卸载时沿着准弹性卸载路径的声速和有效剪切模量。 对目前广泛使用的描写单轴应变下固体材料的加载-卸载响应特性的SCG本构模型进行了分析,指出该本构关系的局限性,认为这种本构关系原则上不能用来描写受冲击材料的卸载过程。根据LY12铝和无氧铜的实验研究结果,对SCG本构关系中的剪切模量方程进行修正,讨论了修正的物理含义。修正后的方程与实验测量结果符合很好,在此基础上提出新的加载本构方程。 根据铝和铜沿着准弹性卸载路径的声速测量结果,提出了描写受冲击压缩固体的准弹性卸载的有效剪切模量方程和相应的屈服强度方程。建立了单轴应变下包含加载-卸载过程的新的本构方程。根据本文的实验测量结果,给出了铝合金和无氧铜卸载本构方程的解析形式,确定了相关参数。 依据文中提出的加载本构和卸载本构方程,对实验测量的6发LY12铝的波剖面、美国5发6061-T6铝合金的加载-卸载波剖面及冲击波衰减数据,进行了数值模拟计算和预测。计算中采用与本文测量相同的卸载本构参数,计算结果与实验结果符合很好,再现了这些波剖面的准弹性-塑性卸载行为和冲击波衰减行为。对3发无氧铜波剖面的计算模拟,也获得了令人满意的结果。 最后,从现象学出发,对发生在冲击波阵面内的弹-塑性屈服过程进行了分析,对固相区冲击波后材料的状态不在屈服面上的原因进行解释。     

不同模量横力弯曲梁的解析解

选择处于平面复杂应力状态下横力弯曲梁,对结构进行了中性层的判定,推导出中性轴、正应力、剪应力、位移的计算公式,得到如下结论:对于复杂应力状态下的不同模量弹性弯曲梁,其中性轴位置与剪应力无关,因此用正应力作为判据而得到解析解,改进了以往用主应力判定中性点的多次循环的计算方法．把解析解的结果与经典力学同模量理论,以及有限元数值解进行了比较,结果表明:解析解很好地考虑了拉压不同模量的效应．还提出了对不同模量结构的计算修正以及对结构优化的思想．     

非比例循环载荷下塑性模量的讨论

对1Cr18Ni9Ti不锈钢进行菱形应变路径的非比例循环本构实验,根据实验结果及分析,对双面本构模型给出了一个极限面定义,以保证屈服面不与极限面相交,在这个极限面定义及实验结果的基础上,对不同本构模型所定义的距离与塑性模量的相关性进行了讨论,表明Mroz和Chen的距离与塑性模量具有较好的相关性。     

复合材料动态粘弹性能的细观研究

利用细观力学的Eshelby等效夹杂方法研究了颗粒增强复合材料的动态粘弹性力学性能,分析了材料复模量随夹杂体积分数、载荷频率之间的变化规律,给出了许多有意义的结论,为复合材料结构的优化设计及应用提供了理论基础。     

基于超声波的食盐溶液物性的研究

利用超声波在水中的传播特性测得水密度,其相对误差为0.51%。与传统方法相比,该法具有原理简单,操作方便,精确度较高等优点。配制了45种不同浓度的食盐溶液,计算出每种溶液的密度、体积模量和超声波的传播速度,并分别给出声速与溶液浓度、密度、体积模量之间的线性定标公式。     

第2届全国大学生物理实验竞赛试题的解答与考试评析

第2届全国大学生物理实验竞赛中的基础性试题为"利用转动定律测量质量及切变模量"和"测量康铜丝的杨氏模量和泊松比"两道题,综合性、研究性试题为"磁光效应的研究"和"磁流体性质的研究"两道题.本文介绍竞赛试题的实验内容、实验原理及部分答案,并对参赛学生的实验考试结果进行评析.     

Phase Relations and Pressure-Volume-Temperature Equation of State of Galena

The phase relations and pressure volume dependences of galena （PbS） under high pressure and high temperature are investigated by means of in situ observation using resistance heating in a diamond anvil cell and synchrotron radiation. The phase transition from NaCl type to TII type takes place at approximately 2.4 GPa. A fit to the high temperature third-order Bireh-Murnaghan equation of state yields an isothermal bulk modulus Ko = 37（3） GPa, and its pressure derivative K＇0 = 3.6（3）, the temperature derivative of the bulk modulus （ K/ T）p = -0.022（9） GPaK^-1, and the thermal expansion coeffeient α0 = 2.2（5） × 10^-5 K^-1 for TII-type galena. The linear compressibilities j3 along a, b and c directions of TII type is elastically anisotropic （βa = 3.4 × 10^-3 GPa^-1, βb = 1.4× 10^-4 GPa^-1 and βc = 1.6 × 10^-3 GPa^-1）. We obtain the temperature derivative of the bulk modulus （ K/ T）p and thermal expansion coefficient α0 for TlI-type galena for the first time.     

气炮加载实验中光学窗口透射率测量技术及其应用

报道一种用于气炮加载条件的窗口透射率测量技术。该技术将一种激发电压低(4.5 V)、响应时间快(约500 ns)、输出功率稳定的半导体脉冲光源设置在弹丸内部,在碰靶前激发出光,作为照明光源,用于观测透明样品/窗口在加载过程中的透射率变化。将该技术用于石英玻璃冲击透明性研究,发现石英玻璃在经冲击压缩再卸载到水的过程中,其透射率下降了近30%,该结果不支持文献中所给出的液态水压致固化的解释。