黏弹性

摘要： 背景:髌腱是维持膝关节稳定的重要结构,在拉伸作用下表现出特有的非线性力学特性,但是弹性蛋白在拉伸载荷下对髌腱力学行为的影响尚不清楚。目的:通过弹性蛋白的靶向酶处理,研究弹性蛋白对髌腱力学性能的影响。方法:(1)将30个40-50 mg新鲜猪髌腱平均分配到5种不同弹性蛋白酶浓度(0,1,5,10,20 U/m L)中孵育以及在5个不同的时间(0,1,4,6,12h)的弹性蛋白酶溶液中孵育,最后检测弹性蛋白含量。(2)将髌腱分别在PBS溶液、5 U/m L弹性蛋白酶溶液中处理8h,进行Verhoeff VanGieson(VVG)染色和Masson染色。(3)将20个新鲜猪髌腱随机分为PBS对照组和弹性蛋白酶处理组(弹性蛋白酶组),在试样表面标记9个点后进行纵向拉伸及应力松弛实验,使用光学非接触法计算标记点的位移用于后续应变分析并计算应力;然后将试样分别在PBS溶液、5 U/m L弹性蛋白酶溶液中孵育8 h,再次进行同样的力学测试。结果与结论:(1)在5 U/m L弹性蛋白酶溶液中孵育8 h可以满足此次实验要求;(2)与处理前相比,PBS组和酶处理组的组织拉伸应力显著降低,均降低约40%(P<0.001,P<0.01);与处理前相比,处理后的松弛百分比显著增加,前后相差约12%(P<0.05);在归一化的平均应力-时间曲线上,酶处理组比PBS组应力降低更大,两者相差约16%(P<0.0001);(3)以上结果表明,弹性蛋白在髌腱的拉伸力学特性及黏弹性特性中起到重要作用,进一步补充了对多尺度肌腱结构-功能关系的理解,这有利于未来对微观结构本构模型的发展和改进,以模拟髌腱病变及手术干预。

摘要： 针对多个弹性元件和黏性元件以任意连接方式组成的线性黏弹性模型,本文探究了其本构方程的通用矩阵形式表述。首先将研究问题扩展为由Maxwell基本单元构成的标准模型,然后转化为有向图,根据独立路径和闭包围的形式表征出基本应力方程和应变方程,进一步推导得到了任意线性黏弹性模型的微分型本构方程的一般矩阵形式。论文最后总结并建立了一套适合计算机编程的固定范式,利用Python编程实现了该算法、获得了一些数值计算结果。

摘要： 以丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)为原料,引入长链疏水单体DAB和刚性疏水单体Ars,采用自由基水溶液聚合得到耐温型疏水缔合聚合高分子PAS,使用红外光谱仪和扫描电镜表征PAS分子结构并观察分子链的聚集状态,使用热重仪测试聚合高分子的耐热性,RS6000流变仪测试PAS的流变性能并与常规疏水缔合聚合物对比。结果表明:PAS干粉372°C失重50%,具有良好耐热性;聚合高分子PAS具有复杂空间网络结构并观察到疏水侧链的缔合微区,经流变仪频率扫描与应力扫描,聚合高分子PAS表现出良好的触变性和黏弹性,聚合高分子PAS在170 s^(-1)条件下耐温达150°C可保持121 mPa·s,在100°C条件下剪切1.5h,黏度为198mPa·s,经过不同速率剪切后黏度恢复率为78.5%,与常规的疏水缔合型聚合物相比具有更好的耐温性和抗剪切性能。

摘要： 为研究再生沥青混凝土的黏弹特性,制作了RAP掺量分别为10%、20%、30%、40%的马歇尔试件,并对不同掺量的再生沥青混凝土进行了单轴压缩试验和蠕变试验,分析了不同RAP掺量对再生沥青混凝土抗压强度和蠕变特性的影响.选择3种常见的黏弹性本构模型,利用Origin绘图软件将模型方程与试验曲线进行拟合,得到最优本构模型,并研究其和参数不同荷载强度与不同RAP掺量的关系.结果表明:四参数固体模型相对于其他两种模型可以更好地反映出再生沥青混合料的黏弹特性.研究成果可为再生沥青混凝土的工程应用提供数值计算依据.

摘要： 现阶段,我国建筑项目越来越多,沥青混合料成为道路建筑施工中的主要材料,为了提高沥青混合料的质量,需要对其弹性力学行为表征进行分析,更好地改善沥青混合料的性能。

摘要： 黏弹性材料在航空、机械、土木等领域具有广阔的应用前景,而具有1.5自由度的非线性Zener模型能更好地描述其特性.因此,研究多尺度法的推广和应用具有重要意义.在传统多尺度法的基础上,推广并利用多尺度法对非线性奇数阶微分方程进行研究,解决非线性奇数阶系统的动力学求解问题.以非线性Zener模型为例,首先通过推广的多尺度法对该模型进行近似解析求解,并通过数值方法对解析解进行数值验证,结果吻合良好,证明该推广方法求解过程的正确性.然后,从解析解中推导出稳态响应的幅频方程和相频方程,从幅频曲线中发现对于弱阻尼系统,在一定的频率范围内存在多值解的现象.基于Lyapunov第一方法得到稳态周期解的稳定性条件,利用该条件分析系统的稳定性.最后分析非线性项、外激励以及Maxwell元件的刚度系数和阻尼系数对系统动力学行为与稳定性的影响.研究发现:不管非线性刚度硬化还是刚度软化,都可使共振幅值逐渐降低,多解区域扩大;外激励幅值对幅频特性的骨架线影响很小,对幅频曲线的形态影响较大;Maxwell元件刚度系数的增大使共振幅值小量增加;Maxwell元件阻尼系数的增大会使共振幅值降低,多解区域减小,最终多解现象消失.这些结果对以后非线性黏弹性系统动力学特性的研究具有重要意义.

摘要： 橡胶密封件是航空航天设备的关键部件,橡胶材料的黏弹性对橡胶密封圈密封性能有重要影响。对橡胶密封圈进行瞬态动力学分析,利用参数化语言施加位移载荷,模拟橡胶密封结构的压缩追随性能,并在此基础上研究了橡胶密封圈的截面直径、间隙张开量、间隙张开时间、截面形状对密封圈密封性能的影响。通过观察密封圈上表面的接触压力随时间的变化,探索基于材料黏弹性,振动工况下异形密封圈的设计依据。研究结果表明,增大密封圈截面直径,会使密封圈密封面接触压力增大,追随间隙波动能力增强,从而改善密封性能;通过比较不同截面直径、不同回弹时间和不同回弹量下两种密封圈的最大接触压力σ_(max),可知X形圈的最大接触压力σ_(max)均高于O形圈,密封性能优于O形圈。另外,具体结构的振动频率及振动幅值(即回弹时间和回弹量)会对密封性能有重要影响。

摘要： 为了探究聚硼硅氧烷(PBDMSs)的物理交联网络结构对体系黏弹性的影响,将不同羟基含量的端羟基聚二甲基硅氧烷(PDMS)分别与硼酸进行反应,制备不同硼化交联密度的PBDMSs,并对合成的PBDMSs的结构、热力学及流变性能进行表征。结果表明:制备的PBDMSs中含有Si—O—Si,Si—O—B,CH_(3)—Si—CH_(3)和B—O—B结构单元;PBDMSs具有优异的耐低温性能,其玻璃化转变温度随着原料PDMS中羟基含量的增加而升高,且当原料PDMS的羟基含量较低时(1%和2%,质量分数),生成物PBDMSs具有一定的结晶能力;PBDMSs具有频率敏感性的特征,并且具有良好的抗冲击能力、优异的阻尼耗散能力和出色的回弹性能,原料PDMS的羟基含量影响生成物PBDMSs的物理交联网络结构,进而对PBDMSs的动态模量有显著影响,实际应用时可根据需求改变PDMS的羟基含量来调节PBDMSs的黏弹性。

摘要： 为对沥青路面结构性能衰减演化分析提供参考,以不同基层类型的沥青路面结构作为研究对象,分析动态反演方法在路面结构性能衰减研究中的可行性.首先,收集了实验路段2010年和2015年的实测弯沉数据,采用动态和静态方法进行路面力学参数反演,分析反演结果在服役期的变化趋势.其中,动态方法采用谱单元法进行沥青路面动态黏弹分析,以弯沉时程曲线构造力学参数优化目标函数,得到沥青层的复数模量和其他结构层的弹性模量.静态方法以层状弹性理论作为正分析方法,以弯沉盆进行反演得到各结构层的弹性模量.继而采用动态反演力学参数进行移动荷载作用下的路面分析,计算了基层层底和沥青层层中的应力、应变等力学响应,分析了力学响应随服役时间的变化.结果表明:静态反演结果表现出较大的波动性,2015年的静态反演结果甚至大于2010年的结果;动态反演结果比静态反演结果更加稳定,参数变化趋势可以客观描述路面结构性能的衰减,而且与基于动态反演参数的路面力学响应变化趋势具有合理的一致性.动态反演方法可以充分利用实测弯沉信息,有效避免模量窜层引起的静态反演结果误差,为路面结构性能衰减演化分析提供了便利和途径.

摘要： 为了研究黏弹性岩体位移反分析的唯一性问题,本文根据弹性岩体径向位移推导了黏弹性岩体中符合Maxwell模型的圆形巷道位移解析解,并根据参数可辨识性条件对黏弹性岩体中圆形巷道位移反分析的唯一性进行了研究。结果表明,无论布置多少个测点都不能唯一地反分析出所有的5个参数,至少已知2个参数才有可能唯一地反分析出其他参数;侧压力系数是否为1和地应力是否为0对反分析唯一性有明显的影响;随着已知参数的增多,参数的可辨识性增强;地应力和侧压力系数的可辨识性最好,弹性模量、泊松比和黏滞系数次之。研究结果对于岩体参数的反演计算具有一定的指导意义。

摘要： 胶凝含蜡原油具有黏弹性和触变性.以往进行胶凝含蜡原油管道再启动计算时,常采用Houska黏塑性触变模型,没有考虑黏弹性对启动流的影响.本研究基于黏弹—触变模型,针对一个管长为25km、管内径为0.5m的算例,通过数值模拟考察了黏弹性对胶凝原油启动流特性的影响.结果显示,与不考虑黏弹性的计算相比,考虑黏弹性后,最小启动压力降低16.7％;3 MPa启动压力下的末端平衡流速增大47.7％,末端见流时间缩短63.4％.

摘要： 触变性是一种常见的非牛顿流动特性.目前常用的结构动力学型触变模型尚存在一些与物理原理不一致的问题.本文中,首先总结了在黏塑性框架下建立触变模型可能导致的物理不一致性问题,并提出在黏弹性框架下建立触变模型以解决这些问题的方法.最后,分析了在黏弹性框架下建立模型可行性,并指出了需要注意的问题.

摘要： 为更好地研究头发黏弹性性质,本文借鉴伸长法测量杨氏模量的实验思路与方法,合作设计搭建出一台新型教学演示头发黏弹性测试仪器,并通过拉伸法分别测量了不同背景下头发的应力松弛曲线、滞后曲线和完整拉伸曲线,发现:头发应力松弛对应的时间参数与滞后曲线包裹面积参数,能够表征头发黏弹性性质.最后对测得数据进行拟合分析,发现二元Maxwell模型能够一定程度上描述样本头发黏弹性性质.

摘要： 在传统的伸长法测量钢丝杨氏模量实验仪器的基础上,对传统方法进行了分析,阐述了传统方法在测量头发等生物材料的黏弹性上的不足之处,提出了将力传感器的使用与伸长法测量杨氏模量的原理相结合,设计出了一种使用力传感器测量头发等生物材料黏弹性的新方法.此法通过千分尺拉伸(或收缩)头发等生物材料,再利用力传感器测出材料产生的弹力,进而导出应力,得出"应力——应变"曲线.通过测定其应力松弛曲线的下降程度和加载-卸载曲线中间区域的面积,可以得到生物材料的黏弹性.此外,根据此仪器设计了实验的内容及方法.

摘要： 从高分子物理学关于聚合物的黏弹性及流变性的理论来分析PVC-U管材纵向回缩率的影响因数,给出了在实际生产过程中的最佳解决措施;提出了PVC-U管材纵向回缩率与实际使用过程中的热胀冷缩是截然不同的两个概念.

摘要： 出于运行效率和安全因素的考虑,核电聚乙烯(PE)管电熔接头往往具有大直径、大壁厚.现有相控阵超声检测技术通常假设被检材料为线弹性,以理想声波动方程为依据开发,不符合超声波在黏弹性材料PE中实际传播规律.针对大尺寸(厚度40～80mm)PE电熔接头,目前尚无有理论支持的有效的超声检测技术.本文以Szabo模型波动方程为基础,提出了考虑PE黏弹性的相控阵辐射声场的数值模拟方法,并通过SAM试验验证有效.接着,对比研究了超声波在PE和理想介质中的远距离传播过程,发现超声波在PE中会发生声衰减和声频散,并由此得到:大尺寸PE管电熔接头的检测频率应不大于2.5MHz.最后,基于PE相控阵超声检测延迟时间的研究,详细分析了现有超声检测技术的使用条件和局限性.

摘要： 以分子堆积理论为基础,粒径和紫外分光光度法为表征手段,分析清洁压裂液的黏弹性微观结构,研究了交联剂与稠化剂SF-A的相互作用,阐明成胶机制;从改变分子堆积参数p的因素可以破坏蠕虫状结构入手,分析水稀释、柴油、破胶剂SF-C和非离子表面活性剂的不同破胶机理.对清洁压裂液体系性能的完善提供了重要的理论指导.

摘要： 针对普通钻井堵漏用凝胶抗温能力较差的问题,通过抗温单体的引入与分子结构设计,研制了一种抗高温凝胶堵漏材料.材料由特种高分子交联形成三维凝胶网络,高分子主要成分为丙烯酰胺(AM)、2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)以及N-乙烯基-2-吡咯烷酮(NVP),所用交联剂具备高温延缓交联功能,通过井下交联方式形成凝胶.该凝胶材料热稳定性好,180°C老化24h后,仍保持良好的黏弹性,并具有较强的抗压差驱动能力,滞留性能突出,在现场堵漏作业中取得了较好的应用效果.

摘要： 针对高温、低渗透、碳酸盐岩气藏堵水需求,自主制备出一种地下交联高强度自修复凝胶堵水剂.该堵水剂配制方便,易于注入低渗透储层的深部.在储层高温条件下,堵水剂发生交联反应,生成凝胶体.在室内对交联后的堵水剂进行了流变性测试、光谱分析和扫描电镜等实验,实验结果表明:交联后的堵水剂黏弹性好,对固体物表面黏附力强,具有很强的拉伸强度和自修复能力.

摘要： 工程结构在服役过程中往往受到多方向、多类型的耦合复杂振动灾害的影响,隔减振技术作为动力多灾害作用下工程结构防护的重要措施,逐渐向多灾害防御、多方向工作、多功能实现的方向发展.本文评述了国内外多方向隔减振技术进展,结合多种工程结构形式及灾害类型,对大跨网格结构、建筑结构、轨道交通激励下的毗邻建筑结构、多方向流体激励下的管道结构和多维地震激励下的高铁桥梁结构设计了相应的多方向隔减振装置,进而通过力学性能试验、拟动力试验、振动台试验或数值模拟对多方向隔减振装置及多方向隔减振结构进行了分析研究,获得了多方向隔减振装置性能及多方向隔减振结构灾变行为的重要规律与结论.

摘要： 本发明适用于TPE材料技术领域，提供了一种高回弹热塑性弹性体胶黏剂，包括以下成分：高回弹性TPE60—70份、改性二嵌段10‑15份、EVA增粘树脂18‑22份、交联助剂0.5‑3份、抗氧化剂0.2‑1份、石蜡0.5‑3份；制备上述高回弹热塑性弹性体胶黏剂的方法如下：利用公斤称，将各材料按比例配方称好重；将高回弹TPE、改性二嵌段以及EVA增粘树脂放入高速搅拌锅，再将交联剂、抗氧剂、石蜡放入高速搅拌锅中进行混合，形成预混物；将预混物导入双螺杆挤塑机，经双螺杆挤塑机进行挤出；最后进行冷却切粒。本申请的高回弹热塑性弹性体胶黏剂既具备原有TPE的各种特性，环保无毒安全，触感柔软等，同时还在加热到170左右具有较高的粘性和黏性，克服了TPE不具备粘性的特性。

摘要： 本发明涉及的是黏弹性聚合物在多孔介质中弹性湍流特性测定装置及方法，其中的黏弹性聚合物在多孔介质中弹性湍流特性测定装置的荧光显微镜侧身接口相连于CCD相机，与油/水容器相接的盐水容器、聚合物溶液容器、合成油容器并联连接于微量计量泵微量计量泵和二维网状微观仿真模型的入口之间，二维网状微观仿真模型设置有入口压力传感器和出口压力传感器，微视场粒子图像测速系统的导光臂处于二维网状微观仿真模型的正上方；微视场粒子图像测速系统、荧光显微镜、入口压力传感器、出口压力传感器均连接数据图形工作站。本发明能够有效对黏弹性聚合物溶液在孔隙介质渗流中的弹性湍流现象进行识别，并对弹性湍流特性的定性和定量描述。

摘要： 本发明专利涉及阻尼器技术领域，具体涉及一种黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器。制备方法包括以下步骤：S1阻尼材料配置：按照重量份数计，包括以下组分：二烯类橡胶50～80份，丁腈橡胶20～50份，金属活化体系7～14份，硫化体系2～7份，防老体系4～20份，填充体系5～70份，增塑体系0～30份，剪切增稠材料0～40份，树脂0～20份；S2取所述二烯类橡胶和丁腈橡胶加入密闭式混炼机；S3将得到的胶料放入模具中，在硫化机中模压硫化成型。本发明提供的黏弹性阻尼材料的制备方法和用其制成的速度型黏弹性阻尼器，其具有明显的低频耗能敏感性和优异的耐疲劳性，并且可以在较宽温度范围内使用。

摘要： 本发明涉及的是黏弹性聚合物在多孔介质中弹性湍流特性测定装置及方法，其中的黏弹性聚合物在多孔介质中弹性湍流特性测定装置的荧光显微镜侧身接口相连于CCD相机，与油/水容器相接的盐水容器、聚合物溶液容器、合成油容器并联连接于微量计量泵微量计量泵和二维网状微观仿真模型的入口之间，二维网状微观仿真模型设置有入口压力传感器和出口压力传感器，微视场粒子图像测速系统的导光臂处于二维网状微观仿真模型的正上方；微视场粒子图像测速系统、荧光显微镜、入口压力传感器、出口压力传感器均连接数据图形工作站。本发明能够有效对黏弹性聚合物溶液在孔隙介质渗流中的弹性湍流现象进行识别，并对弹性湍流特性的定性和定量描述。

摘要： 本发明涉及对介质的弹性和耗散非线性以及动态非线性黏弹性进行局部非接触式测量的声学方法和装置，所述介质承受低频声应力和由脉冲或者超声波列探测的声应力。因此本发明涉及对样本(2)的弹性和耗散非线性以及黏弹性进行局部非接触式测量的声学装置，其特征在于包括用于在样本(2)中产生流体静压力的周期的低频变化的低频声波(24a)的发射(10、20、22、24)和接收(26、34、30)装置，高频超声波脉冲(14a)的产生(10、12、14)和接收(16、28、30)装置，以及分析单元(32)，该分析单元(32)包括由样本(2)中的低频声波(24a)通过引起的超声波脉冲(14a)飞行时间和振幅的调制计算模块，以便对样本(2)的弹性和耗散非线性以及非线性黏弹性进行量化。

摘要： 本发明公开了一种预压应力可调的黏弹性阻尼器，属于结构减震技术领域。主体包括约束单元、耗能单元以及连接单元。耗能单元选用水凝胶/多孔金属复合材料，由剪切变形产生有滞回特性的阻抗力吸收震动，效果显著。通过调节螺栓来控制碟形弹簧的松紧程度，以提供不同的预紧力，由此改变黏弹性阻尼器的消能减震效果，能显著减小由地震和风振引起的结构振动，更为经济。本发明减震效果好，构造简单，安装方便，大震下易于更换，并且适用于从新建到现有建筑翻新的各种应用，通过大规模生产高质量的工业产品和标准化的系统，可实现高质量和低成本。

摘要： 本发明公开了一种基于纳米复合材料的直角型黏弹性阻尼器，包括左部端板、下部端板、外侧钢板、内侧钢板、纳米偏高岭土/氟橡胶复合材料和中间钢板：纳米偏高岭土/氟橡胶复合材料有两层，对称设置于中间钢板两侧，内、外侧钢板设置于两纳米偏高岭土/氟橡胶复合材料层外侧；中间钢板长边与内、外侧钢板长边呈直角，中间钢板与左部端板固定，内、外侧钢板与下部端板固定。本发明装置构造简单、经济实用、制作快速，可以方便地安装在梁柱节点处，节省空间，并提高节点刚度，在宽阻尼温域下也可以较好地发挥能量耗散性能，在地震作用下能够更好地保护建筑结构。

摘要： 一种自复位抗弯受拉型SMA黏弹性梁柱节点连接装置，该装置包括固定端、转动端、SMA缆索、SMA缆索锚具A、SMA缆索锚具B、复合黏弹性消能体、外翼缘板、内翼缘板和腹板连接板，其中，所述的固定端中的固定端矩形薄钢板和转动端中的转动端矩形薄钢板相互交叉错位契合，构成连接结构，在所述的连接结构中的缝隙空间布置复合黏弹性消能体；所述的SMA缆索的一端与SMA缆索锚具A连接，另一端与SMA缆索锚具B连接，形成的整体焊接固定于转动端；所述的外翼缘板和内翼缘板固定于转动端与待连接机构的顶部位置，所述的腹板连接板通过螺栓B将转动端与待连接机构在腹部位置固定。本发明可显著提高结构的阻尼水平以及抗震可恢复性能，有效控制结构地震响应。

摘要： 本发明公开了一种基于直角型黏弹性阻尼器的试验系统及其试验方法，包括直角钢板、三角形钢板、工作台、台面螺栓、竖向螺栓、直角型黏弹性阻尼器、连接钢板、夹棒：直角钢板通过台面螺栓固定在工作台上，并且两块三角形钢板的两直角边与直角钢板相连；直角型黏弹性阻尼器与连接钢板结合，并通过竖向螺栓与直角钢板固定；直角型黏弹性阻尼器通过其上方夹棒与MTS机上部固定端相连。本发明有效地解决了直角型黏弹性阻尼器加载问题，并且构造简单、结构牢固，直角钢板作为一种固定支座，在其不用更换的基础上可以完成多套阻尼器的试验测试，同时其可适用于加载端和固定端呈90度同类节点型阻尼器的试验。

摘要： 本实用新型公开了一种增强木结构榫卯节点的黏弹性阻尼装置，包括转角加劲钢板、黏弹性材料剪切层、与梁连接钢板、对拉螺栓、螺钉；所述转角加劲钢板一条边通过螺钉固定在木柱上，转角加劲钢板另一条边、与梁连接钢板之间为黏弹性材料剪切层，与梁连接钢板采用对拉螺栓固定在木梁上。本实用新型采用钢板与黏弹性材料剪切层加固木结构榫卯节点，可以增加木梁的支撑长度有效防止落梁，在增加节点刚度的同时还能提高木结构消能减震能力，降低榫卯节点的拔榫量；可以用于木结构房屋的抗震加固，也可用于新建木结构房屋的减震设计；施工安装方便快捷，黏弹性剪切耗能装置造价低廉，可以大幅度推广。