蠕变柔量

摘要： 为从微观力学角度揭示木材化学成分对细胞壁纵向静态和动态黏弹性的影响机制,丰富木材细胞壁力学性能研究内容并为纤维选择性利用提供参考。该文以马尾松木材横截面2/3处晚材细胞壁为研究对象,通过化学方法分步除去细胞壁半纤维素和木质素,利用NREL’S LAPS方法计算纤维素、半纤维素和木质素含量,采用傅里叶变换红外光谱(Fourier Transform Infrared Spectroscopy,FTIR)分析木材细胞壁化学成分变化情况,应用纳米压痕技术测定木材细胞壁蠕变柔量、储存模量和损耗模量等力学性能,运用Burgers模型探究细胞壁静态黏弹性与化学成分的关系。结果表明,纤维素对木材细胞壁静态黏弹性起主导作用;木材抽提物对细胞壁黏弹性影响较小;半纤维素和木质素对细胞壁动态黏弹性影响显著,去除半纤维素和木质素后细胞壁储存模量分别降低17.4%和49.4%,损耗模量则增加。

摘要： 采用纳米压痕静态和动态分析技术,研究了不同含水率马尾松木材的蠕变性能及动态黏弹性。首先在不同环境条件下调节样品含水率,分别为绝干、5.8%、11.2%和20.1%,然后利用纳米压痕技术测试木材的蠕变性能,并利用伯格斯模型,研究木材细胞壁静态黏弹性性能对水分的依赖关系。根据试验结果计算蠕变柔量,在含水率为20.1%、11.2%、5.8%和绝干时,其保载阶段最后蠕变柔量分别为0.638、0.472、0.387 GPa;和0.325 GPa;。最后,利用纳米压痕动态分析技术,获得木材细胞壁动态黏弹性性能。结果表明:随着含水率降低,细胞壁储存模量逐渐增加,而损耗模量逐渐下降。

摘要： 为了解纳米SiO2掺入对沥青胶结料高温性能的影响,选取5种不同掺量的纳米SiO2改性沥青胶结料,经旋转薄膜烘箱老化后,基于2种不同应力水平(100、3200 Pa),开展了64°C下多应力重复蠕变恢复试验,评价纳米SiO2改性沥青胶结料的高温性能.结果表明:纳米SiO2掺量增加明显降低了沥青胶结料的累积应变,且不可恢复的蠕变柔量明显降低、应变恢复率明显增大,表明纳米SiO2改性沥青胶结料的抗车辙性能与弹性性能得到了较大改善.以蠕变柔量与恢复率为评判标准,纳米SiO2改性沥青胶结料的最佳掺量为2％.此外,纳米SiO2改性沥青胶结料能适用于极重交通荷载等级.

摘要： 为深入评价沥青混合料的低温抗裂性能,对3种(粗、中和细)级配AC-20沥青混合料进行了3个温度(0,-10和-20°C)条件下的间接拉伸低温蠕变试验.根据幂函数模型计算得到了沥青混合料的低温蠕变柔量,并基于时-温等效原理,以-10°C为参考温度建立了幂函数模型蠕变柔量主曲线,分析了沥青混合料的低温蠕变性能和低温抗裂性能.结果表明,温度在0°C时,中间级配混合料的低温抗裂性能最好,而随着温度降低到-20°C时,粗级配混合料的低温抗裂性能变最好;采用幂函数模型能够较好地描述沥青混合料扩宽时间域的低温蠕变柔量主曲线,其参数幂指数m能较好地表示沥青混合料的低温松弛能力,在宽时间域内,细级配混合料的低温松弛性能增大,相应的其低温抗裂性也最好.

摘要： 利用纳米压痕技术研究了马尾松木材不同高度、幼龄材、成熟材以及早材和晚材部位木材管胞细胞壁黏弹性变化.首先利用XRD和NREL'S LAPS分析了木材微纤丝角和化学成分在高度方向的变化,结果表明:随高度增加,细胞壁微纤维角减小,化学成分变化不大;晚材的微纤丝角明显小于早材,其纤维素含量也较高.利用准静态与动态纳米压痕技术分别测试马尾松木材的静态黏弹性和管胞细胞壁的动态黏弹性,结果表明:随树高度增加,蠕变速率和蠕变柔量降低;储存模量随高度的增加而增大,而损耗模量则逐渐减小;晚材储存模量逐渐增大,而损耗模量趋于减小.同时研究了木材管胞细胞壁黏弹性与其微纤丝角和化学成分含量之间的关系.

摘要： 对PE100燃气管材开展不同应力水平(2.4～9.6 MPa)下的常温蠕变测试,结果显示应力不超过5.4 MPa时,材料的蠕变柔量与应力水平无关,呈现出线性黏弹性行为,当应力高于5.4 MPa时,材料发生非线性黏弹性蠕变.基于单积分型非线性黏弹性本构理论,采用Findley模型对蠕变行为进行分析,并与Struik经验模型进行比较.结果表明,Findley模型和Struik模型均能较好地描述PE100管材的蠕变行为,但对高应力下的非线性蠕变行为,Findley模型比Struik模型描述得更准确.

摘要： 文章通过低温间接拉伸蠕变试验和路面抗裂性能(OT)试验对通车年限相同、地理环境相近但不同沥青面层结构的高速公路沥青面层混合料芯样进行了不同角度的试验分析研究,得出了相对应的试验性能指标.结果 证明,蠕变柔量和开裂损失率指标可有效预测和评价沥青面层混合料开裂现象,即在相同试验温度条件下,SMA-13级配沥青混合料蠕变柔量大于AC-16和AC-20级配沥青混合料蠕变柔量,且AC类沥青混合料的低温蠕变柔量变化快于SMA类沥青混合料,而抗开裂性能指标中AC-16与AC-20级配沥青混合料相近,SMA-13级配沥青混合料抗开裂性能损失程度最小,因此加铺SMA结构的沥青混合料面层结构适应变形的能力强,沥青路面不易开裂.

摘要： 研究目的:冻结围岩蠕变方程和参数是西部寒区隧道施工安全的关键资料,但已有的研究成果表明蠕变参数主要依靠试验拟合和数理统计的方法获得,未曾兼顾实际岩土工程中冻结岩石的模糊随机性.本文针对西部寒区冻结泥岩分别在-5 °C:、-10 °C:、-15 °C下进行单轴抗压试验和单轴蠕变试验,揭示冻结泥岩的模糊随机分布.为准确表征西部寒区冻结围岩的不确定性,对传统的粒子群智能算法进行模糊随机改进,利用改进后的算法科学有效地辨识冻结泥岩西原体蠕变模型及其参数.研究结论:(1)西部冻结泥岩在单轴受力状态下,随着温度的降低抗压强度总体呈上升趋势,受温度、含水率、地压等因素的综合影响,其力学特性表现出明显的模糊随机性;(2)相同含水率的西部冻结泥岩,其蠕变过程受冻结温度和应力等级的影响而变化,同时伴有模糊随机性,在较低和中等应力作用条件下,蠕变基本呈稳定性状态;当发生较高应力作用时,蠕变呈加速状态;(3)通过模糊惯性权重对传统的粒子群算法进行模糊随机改进,利用改进后的算法辨识蠕变柔量参数和西原体模型,优化后的模型能更好地表征西部寒区隧道工程中冻结泥岩的蠕变各阶段;(4)改进后的模糊随机粒子群算法比传统粒子群算法变异概率小,在高维复杂问题求解时更容易找到全局最优解,工程适用性更广.

摘要： 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.

摘要： 对标准线性体模型、Rabotnov核函数模型、实用模型等几种典型黏弹性固体模型的松弛模量和蠕变柔量表达式进行比较研究,讨论黏弹性固体模型表征材料应力松弛和蠕变行为的适用性,分析黏弹性固体模型各参数变化对松弛模量和蠕变柔量曲线的影响.

摘要： 分别采用标准线性体模型和实用模型对聚丙烯材料应力松弛和蠕变实验数据进行非线性回归分析,结果表明与标准线性体模型相比,实用模型松弛模量与蠕变柔量表达式能够精确描述聚丙烯材料的应力松弛和蠕变行为.利用实用模型松弛模量与蠕变柔量表达式的自相协调特性,验证了通过应力松弛曲线反演蠕变柔量表达式以及通过蠕变曲线反演松弛模量表达式的有效性.

摘要： 本文基于粘弹性力学蠕变柔量概念，应用近期提出的粘弹性位移公式的复格式，给出了借助于弹性平面有限单元法求解粘弹性平面问题的简单方法．新方法的求解过程与材料的物理性质无关，因而本文所提出的实际上是弹性力学模型和各类粘弹性力学模型的统一数值分析方法。其重要意义是为固体力学反问题的求解提供了一种新的简便的数值分析方法，使近期提出的解析法反演理论可以与其相结合，解决了数值分析反演解的唯一性问题．

摘要： 该文提出了在应用非线性粘弹性本构理论中弹性回复对应原理所需的松弛模量与蠕变柔量形式的解析表达式。与已有模型的表达式相比，该式具有能与实验结果很好吻合、简单实用、计算速度快的优点。可广泛应用于线性或非线性粘弹性实际问题计算之中。

摘要： 本文利用线性粘弹性断裂力学原理和Betti互等定理推导了随机断续结构岩体的单轴蠕变柔量、体变蠕变柔量、单轴松弛模量和体积松弛模量的理论表达式，并通过自洽理论来考虑裂隙相互作用对岩体蠕变柔量和松弛模量的影响，分析了裂隙密度参数和泊松比改变时随机断续结构岩体流变参数的变化规律，对比了考虑和不考虑裂隙相互作用时随机断续结构岩体流变特性的区别。推导了层状断续结构岩体单轴蠕变柔量、剪切蠕变柔量和体积蠕变柔量的表达式，分析了这三种蠕变柔量随裂隙倾角而变化的规律，探讨了裂隙密度参数对它们的影响。基于Taylor模型方法合理考虑了裂隙相互作用效应对层状断续结构岩体流变性质的影响，分析了岩体蠕变的各向异性。这些研究成果为根据室内岩石流变试验推测裂隙岩体的流变特性提供了一种可能。

摘要： 在引用三维Stieltjes卷积形式的简化非线性粘弹性本构关系和三维本构关系的弹性回复对应原理的基础上,提出了一个新的非线性粘弹性本构模型.运用该本构模型对聚丙烯材料在已知等幅循环应变历史情形的应力响应进行预报,理论计算表明,建立在弹性回复对应原理基础上的非线性粘弹性本构模型能够对聚合物—类非线性粘弹性材料的力学行为进行合理的描述.

摘要： 在引用三维Stieltjes卷积形式的简化非线性粘弹性本构关系和三维本构关系的弹性回复对应原理的基础上,提出了一个新的非线性粘弹性本构模型.运用该本构模型对聚丙烯材料在已知等幅循环应变历史情形的应力响应进行预报,理论计算表明,建立在弹性回复对应原理基础上的非线性粘弹性本构模型能够对聚合物—类非线性粘弹性材料的力学行为进行合理的描述.

摘要： 在引用三维Stieltjes卷积形式的简化非线性粘弹性本构关系和三维本构关系的弹性回复对应原理的基础上,提出了一个新的非线性粘弹性本构模型.运用该本构模型对聚丙烯材料在已知等幅循环应变历史情形的应力响应进行预报,理论计算表明,建立在弹性回复对应原理基础上的非线性粘弹性本构模型能够对聚合物—类非线性粘弹性材料的力学行为进行合理的描述.

摘要： 在引用三维Stieltjes卷积形式的简化非线性粘弹性本构关系和三维本构关系的弹性回复对应原理的基础上,提出了一个新的非线性粘弹性本构模型.运用该本构模型对聚丙烯材料在已知等幅循环应变历史情形的应力响应进行预报,理论计算表明,建立在弹性回复对应原理基础上的非线性粘弹性本构模型能够对聚合物—类非线性粘弹性材料的力学行为进行合理的描述.

摘要： 在引用三维Stieltjes卷积形式的简化非线性粘弹性本构关系和三维本构关系的弹性回复对应原理的基础上,提出了一个新的非线性粘弹性本构模型.运用该本构模型对聚丙烯材料在已知等幅循环应变历史情形的应力响应进行预报,理论计算表明,建立在弹性回复对应原理基础上的非线性粘弹性本构模型能够对聚合物—类非线性粘弹性材料的力学行为进行合理的描述.

摘要： 本发明公开了一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，通过MTS疲劳试验机向试件的中心孔内注入液压油施加均匀荷载，利用压力传感器记录试件承受均匀压强q(t)，MTI‑3D非接触变形测量系统拍摄试件表面中心点挠度ω(t)，然后将q(t)和ω(t)代入n元一次方程组求解得到各时刻t的蠕变柔量J(t)，再根据各时刻的蠕变柔量散点图拟合得到蠕变柔量方程的系数Ji和τi，从而得到蠕变柔量方程，完成沥青类材料蠕变柔量参数的测试。本方法通用于测试各种沥青材料蠕变柔量，解决了以往仪器试验对象受限的问题，大大节约仪器耗费。

摘要： 本发明涉及一种聚乙烯燃气管材蠕变柔量的预测方法，该预测方法首先通过合理的特定蠕变实验获得蠕变应变‑时间曲线，再进一步获得蠕变柔量‑时间曲线，初始蠕变柔量，应力相关因子，J

摘要： 本发明涉及一种解码高密度与低密度水化硅酸钙(C‑S‑H)凝胶蠕变柔量的方法，该方法包括以下步骤：步骤1、根据选定的宏观水泥浆体的组分性质及蠕变加载条件，定量表征由于水化反应导致的水泥浆体微结构演变：包括水化度随时间的演变、各相体积分数随水化度及随时间的演变；步骤2、基于复合材料力学理论构建从微观尺度的C‑S‑H凝胶蠕变柔量到宏观尺度水泥浆体蠕变柔量的关联模型，结合水泥浆体蠕变试验数据，反分析获取C‑S‑H凝胶的蠕变柔量；步骤3、基于复合材料力学理论构建从亚微米尺度的高密度C‑S‑H凝胶和低密度C‑S‑H凝胶蠕变柔量到微观尺度C‑S‑H凝胶蠕变柔量的关联模型，反分析获取高密度C‑S‑H凝胶和低密度C‑S‑H凝胶的蠕变柔量。

摘要： 本发明公开了一种沥青类材料蠕变柔量参数的测试方法，通过MTS疲劳试验机向试件的中心孔内注入液压油施加均匀荷载，利用压力传感器记录试件承受均匀压强q(t)，MTI‑3D非接触变形测量系统拍摄试件表面中心点挠度ω(t)，然后将q(t)和ω(t)代入n元一次方程组求解得到各时刻t的蠕变柔量J(t)，再根据各时刻的蠕变柔量散点图拟合得到蠕变柔量方程的系数Ji和τi，从而得到蠕变柔量方程，完成沥青类材料蠕变柔量参数的测试。本方法通用于测试各种沥青材料蠕变柔量，解决了以往仪器试验对象受限的问题，大大节约仪器耗费。