Mathematical model of creep for a microinhomogeneous nonlinearly elastic material

A mathematical model is proposed to describe the experimentally observed creep effect on the instantaneous elastic deformation of physically nonlinear elastic microinhomogeneous materials. Using a structural model of the medium, it is shown that, during unloading of a sample after creep at constant stress, the elastic strain can be both larger and smaller than the elastic strain during loading. It is shown that calculation results for a biocomposite material are in good agreement with experimental data. __________ Translated from Prikladnaya Mekhanika i Tekhnicheskaya Fizika, Vol. 49, No. 3, pp. 157–163, May–June, 2008.     

含裂纹结构时间相关的疲劳断裂理论与剩余寿命评价技术

高温结构的疲劳失效是与时间相关的, 建立这一失效机制下的断裂理论和寿命评价技术, 进而控制结构失效是人们多年来努力的目标. 从裂纹扩展控制参量、裂纹扩展规律和寿命评价技术、材料老化与环境因素影响和结构完整性评定工程方法等几个方面, 对近年来这一领域的研究进展进行了总结, 并对今后该领域的发展方向进行了预测.      

基于有限元的金属基短纤维复合材料MMC的一种统计蠕变模型

在有限元分析的基础上建立了一个单向应力状态下金属基短纤维复合材料(MMC)的统计蠕变模型.首先建立细胞模型并进行有限元分析,得到了单向应力状态下材料细观尺寸及载荷方向对宏观蠕变响应的影响规律.通过在细胞模型中增加一界面层(考虑材料特性和厚度)来研究基体和纤维的界面对MMC宏观蠕变响应的影响.基于细胞模型的数值结果,提出了一适用于纤维平面随机分布的随机统计模型,该模型考虑了纤维的断裂.通过试验获得纤维的统计分布规律.分析结果表明随机统计模型可以满意地描述试验结果.进一步讨论了材料细观尺寸,纤维的断裂特性以及界面层的材料特性和厚度对MMC宏观蠕变响应的影响.     

由压痕蠕变试验确定材料的蠕变性能参数

研究由平头压痕蠕变试验来确定受压材料蠕变性能参数的可行性。利用有限元蠕变分析确定在定压痕应力下的压痕蠕变率,重点放在稳定压痕蠕变率和受压材料蠕变性能参数的关系上。详细地研究了压头形状、大小和宏观约束对压痕蠕变响应的影响:当压头的尺寸和受压材料为同一数量级时,宏观约束将有十分明显的影响。提出两种方法来由压痕蠕变试验来确定受压材料蠕变性能参数,并给出了算例,结果有利于准确认识平头压痕蠕变试验,从而拓宽其应用范围。     

Study of precipitates formation in Al‐4.5Wt%Cu and Al‐4.5Wt%Cu‐0.1Wt%In alloys using creep measurements and positron annihilation technique

The transient and steady state creep deformation of Al‐4.5 wt%Cu and Al‐4.5 wt%Cu‐0.1 wt%In alloys were studied using a constant stress in the aging temperatures range 403 to 703 K for various aging times under different working temperatures. Positron annihilation studies using Doppler–broadening measurements were carried out on the specimens used in creep measurements. The subsequent decrease and increase in the creep parameters n, β and ε_st as well as in Doppler lineshape parameter with increasing aging temperatures and aging times were explained on the basis of structure transformations occuring in Al‐Cu alloys. The mechanical creep measurements are very well correlated with positron annihilation characteristics. (© 2005 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

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.     

孔隙压力作用下圆形巷道围岩的蠕变分析

在原有的岩土流变理论基础上,与渗流力学原理相结合,考虑孔隙压力及孔隙度在岩石蠕变过程中对于岩体变形的影响,在弹性解答的基础上,通过Laplace变换(对应性原理)得出解析解．在一定的假设条件下,利用弹性力学基本方程、蠕变方程及有效应力原理(Terzaghi有效应力方程),采用H-K体模型作为本构方程,将孔隙压力引入到围岩蠕变方程中．给出在孔隙压力作用下的蠕变曲线,并与不考虑孔隙压力和定孔隙压力条件下蠕变曲线相比,其更接近于实际．     

螺旋压缩弹簧应力松弛特性试验分析及其应用

本文通过应力松弛试验、理论推导及数值模拟研究了高温下螺旋压缩弹簧的应力松弛规律,并利用加速模型对工况下弹簧应力松弛服役寿命做出预测.首先,根据螺旋压缩弹簧的结构特点搭建了弹簧应力松弛连续动态测试装置,该装置不仅避免了传统测试方法存在的缺陷,而且能够保证试验过程中位移载荷恒定,并实时监测载荷变化.本文以某飞机舱门单锁机构...     

一种新的岩石非线性黏弹塑性蠕变模型研究

为了克服传统元件组合模型不能描述岩石蠕变过程中非线性特征的缺陷,首先根据加速蠕变阶段的应变和应变率随蠕变时间急剧增大的特点,建立黏塑性应变与蠕变时间的指数函数关系并提出非线性黏塑性体.将该非线性黏塑性体与广义Burgers蠕变模型串联,建立可以描述岩石全蠕变过程的非线性黏弹塑性蠕变模型,根据叠加原理得到一维应力状态下的轴向蠕变方程.然后基于塑性力学理论指出岩石三维蠕变本构方程建立过程中的不足之处,并给出非线性黏弹塑性蠕变模型合理的三维蠕变方程.最后采用不同应力水平下砂岩轴向蠕变试验对模型合理性进行验证,结果表明:拟合曲线与试验曲线吻合度较高,所建蠕变模型能够很好地描述砂岩在不同应力水平下的蠕变变形规律,尤其对加速蠕变阶段的非线性特征描述效果很好,验证了模型的合理性.     

高温云纹干涉法的进展

本文对云纹干涉法在高温范围的测量应用进行了回顾。对制栅方法、高温云纹干涉光路系统及高温云纹干涉法在材料高温蠕变测量、高温蒸气管道现场蠕变测量、激光焊接残余应变分析等中的应用进行了简述