粘弹性体的耗散效应与发展方程的系数矩阵

根据不可逆热力学过程 ,可导出描述粘弹性行为的发展方程 ,且其精确解的特性在很大程度上依赖于系数矩阵的性质。另一方面 ,系数矩阵的性质又有赖于热力学广义坐标的特性 ,即中性稳定平衡坐标和参加孤立系统熵增过程坐标的状况。以中性稳定平衡坐标的存在与否将粘弹性行为分为理想粘弹性固体状态和理想粘弹性流体状态两类。

粘弹性体接触时接触应力的有限元法分析

以粘弹性Maxwell模型材料的积分松弛型本构关系为基础 ,进行了本构关系递推 ,并建立了Maxwell模型粘弹性体的有限元分析模型 ,再利用节点对接触模型理论编制了Maxwell模型二维接触问题接触应力计算有限元程序 ,并验证了其正确性。最后应用该程序 ,研究了简单Maxwell模型轴对称粘弹性体接触时接触面上轴向应力分布及其变化规律。

粘弹性体力学模型的判别准则及在岩石试验中的应用

从粘弹性体介质的蠕变柔量出发，推导出粘弹性体力学模型的判别准则。并通过单轴压缩条件下４种岩石的蠕变试验，讨论了判别准则实用化中的两个问题：解的存在条件问题；多解性及解的唯一性问题。

线粘弹性体的模型识别

为识别粘弹性介质的本构模型，建立了线粘弹性的波动方程，并给出了一维问题线粘弹性波的简谐解和识别方法，这在理论和实用上都有重要意义。

基于变形法的粘弹性体实测应力计算

由单轴应变计算应力,常采用变形法和松弛系数法,但是,当前变形法所采用的数学模型及计算方法源于20世纪40年代,由于当时主要靠手算进行,对计算公式做相应近似。在使用电脑的今天,上述作法导致了当前应用中出现的概念模糊化和运算复杂化的情况,普遍反映使用不便,并且,计算方法并非理想。本文从粘弹性体实测应力计算的基本原理出发,得到了计算实测应力的基本方程,并研究优化了计算方法,最后给出了计算实例;计算表明,计算公式正确,计算方法合理可行。

粘弹性体发展方程关于热力学广义坐标的精确解

通过不可逆热力过程 ,可导出描述粘弹性行为的发展方程 ,且其精确解的性质在很大程度上依赖于热力学广义坐标所决定的系数矩阵的性质 ,即中性稳定平衡坐标和参加孤立系统熵增过程坐标的状况。对于热力学广义坐标的显解 ,当参加孤立系统熵增的坐标中存在一个中性稳态平衡坐标 ,并且 ,热力学广义力以阶跃函数给出时 ,精确解中将出现与时间成正比的项 ;当部分阳坐标参加孤立系统的熵增过程时 ,在相应的各精确解的表达式中 ,热力学广义力将被相当热力学广义力所代换 ,而相应显解的形式保持不变。

粘弹性体发展方程中关于热力学广义力精确解

通过不可逆热力过程 ,可导出描述粘弹性行为的发展方程 ,且其精确解的性质在很大程度上依赖于热力学广义坐标所决定的系数矩阵的性质 ,即中性稳定平衡坐标和参加孤立系统熵增过程坐标的状况。对于热力学广义力的显解 ,当无中性稳态平衡坐标或中性稳态平衡坐标只出现在热力学广义阳坐标中时 ,显解有相同的表达式 ,如果这时只有部分坐标参加孤立系统熵增时 ,显解表达式中将出现热力学广义坐标的加速度项 ;当只有一个中性稳态平衡坐标出现在阴坐标中且热力学广义坐标以阶跃函数给出时 ,在所有热力学广义坐标都参加孤立系统熵增的条件下 ,显解中将出现与时间成正比的项 ;当中性稳态平衡坐标出现在参加孤立系统熵增的阴坐标中时 ,在所有阳坐标和部分阴坐标参加孤立系统熵增而不考虑中性稳态平衡坐标的数目的条件下 。

动载下沥青路面粘弹性体超孔隙水压力的计算

水和荷载作用是沥青路面早期损坏的主要原因之一,为研究水对沥青路面的影响,利用积分变换和传递矩阵的方法推导了FWD动荷载作用下路基路面层状粘弹性体超孔隙水压力轴对称问题的解析解。通过引入F.durbin方法实现Laplace逆变换的数值方法,求解了层状粘弹性体的时域解,并给出了算例。结果证明,该方法概念清晰,公式简洁,易于应用。

积分形式下三维粘弹性体的单轴响应

三维粘弹性体的单轴响应多用微分形式给出,本文旨在通过积分方程导出,其结论具有一般性.

带有孔洞粘弹性体蠕变位移的测量与分析

采用散斑照相的方法，对带有圆孔的粘弹性位移场进行了试验测定。将半透明材料制做的模型，用透射成象的方法，分别给出了逐点分析结果和全场的等位移条纹图；并由粘弹性理论中的对应原理，给出了粘弹性模型位移场的理论解。在此基础上进行了结果的比较。

粘弹性体半平面问题位移场的研究

利用散斑照相的方法对半平面粘弹性体位移场进行了研究．利用半透明材料采用透射成象的方法作记录，分别给出了逐点分析结果和全场的等位移条纹图．并由粘弹性理论中的对应原理给出了粘弹性模型位移场的理论解．在此基础上进行了实验与理论结果的比较．

波流作用下底泥输移的非线性粘弹性体模型

河口海岸环境中的淤泥在风浪、潮流作用下的输移 ,对港口航道淤积和污染物扩散有重要影响 .通过研究淤泥的流变特性 ,提出了非线性粘弹性模型 ,建立了波流共同作用下底泥输移计算的理论方法 ,并考虑了波浪不规则特征的影响 。

非局部Kelvin粘弹性直杆受轴向拉力作用的应变分析

在Kelvin粘弹性体模型中引入非局晨应力应变关系,得到了粘弹性体的非局部本构方程,研究了符合该种本构关系的直杆受到轴向拉力作用的应变响应问题.首先通过变换将应变响应的求解问题转化为Volterra积分方程形式,然后采用对称的指数型核函数,利用Neumann级数展开求解了Volterra积分方程,得到了直杆的应变场.数值算例的计算结果显示了直杆受轴向拉力作用后的蠕变过程,当时间趋近无穷大时,计算结果则退化为非局部弹性计算结果.

线粘弹性材料中三维裂纹问题的加料有限元法

将加料有限元法扩展应用于线粘弹性材料三维断裂问题。为了反映裂纹尖端的奇异性,在裂尖附近的奇异区采用若干八节点六面体加料单元和过渡单元,非奇异区采用常规八节点六面体单元。三种单元分区混合使用形成求解域网格划分。基于Boltzmann叠加原理,推导了粘弹性材料的增量型本构关系,进而获得了增量加料有限元列式,并通过附加自由度计算粘弹性介质中裂纹应变能量释放率。数值算例验证了方法的正确性和有效性。

磁流变粘弹性夹层板随机激励下的微振动响应特性

分析研究磁流变粘弹性夹层板在支座随机激励下的微振动响应特性,给出磁流变粘弹性材料的磁控动力学本构关系,建立粘弹性夹层板关于纵横位移的耦合运动微分方程。根据Galerkin法,将位移在空间上展开,转化该偏微分方程为常微分方程组,导出关于板挠度的多自由度振动方程。根据随机振动理论,得到板系统的频响函数、响应功率谱密度和对于微振动的均方根速度响应谱等表达式,从而发展该粘弹性夹层板的随机微振动响应分析方法。数值结果说明粘弹性夹层板可有效地控制其微振动响应,通过外加磁场调节磁流变粘弹性材料的损耗因子及存模系数等,可改进夹层板的微振动控制性能。

机械手与粘弹性物体碰撞的模型

当机器人与它们工作环境中的物体接触时会出现不稳定性。本文提出了末端作用器与物体相碰时各种不同动态模型,同时研究了冲击力的影响。末端作用器与之接触的物体可以用不同的粘弹性模型来表示。这里冲击力是用“修改赫兹型”和“修改指数函数型”碰撞模型来计算的。为了简化分析,分析中用的机械手是在一个平面上由两个转动关节和硬连杆组成的。通过研究提供了碰撞和物体的粘弹性模型,模型主要依赖于接触的几何形状和互相接触物体的表面材料,模型提供了接触中力和运动的关系,这些关系可用于模拟和控制。

粘弹性减振器减轻接触网振动

日本研发粘弹性减振器减轻接触网振动，该减振器的减振体由钢板和粘弹性体构成，加上安装于接触网支柱上的把柄长度为1．5m。

连云港软土蠕变特性及其工程应用

为了研究软土的蠕变固结特性,进行了一维的固结蠕变压缩试验。得到了连云港软土的蠕变特性。以参数Cα/De100分析了次固结对固结过程的影响。把饱和粘性土骨架视为粘弹性体,提出了一种划分主次固结的方法,并且,此方法可以应用于实测资料进行主次固结划分。

阻尼复合板的结构参数配置与传声损失

本文根据无限大弹性体和粘弹性体的波传递理论，给出了适合于任意层弹性－粘弹性阻尼复合板传声损失计算的传递矩阵法；应用传递矩阵法对不同结构特征的阻尼复合板传声损失（ＴＬ）进行了变参数数值计算，系统地分析了分层材料的参数配置对隔声吻合频率及吻合频率处传声损失的影响规律，得到了与阻尼复合板隔声设计有关的重要结论．

假发单纤维摩擦性能测试探讨

在INSTRON 5565万能材料试验设备上加装自制简易装置,实现不同包围角及不同隔距等的变化,以假发软物质与金属等硬物质组成摩擦副,分别在不同测试条件下对假发单纤维进行了摩擦测试,建立了相关表达指标,并详细分析了影响其摩擦性能的众多因素.结果表明,桃木对假发的摩擦最大,尼龙塑料次之,在金属45号钢下的摩擦力最小;PA与PET纤维假发的摩擦性能较为接近,胶原蛋白/PAN混纺纤维假发所受摩擦力稍高,真人发的摩擦力最大;真人发抛光后的顺鳞片摩擦力反而大于抛光前的摩擦力;在低速下,假发与摩擦辊之间的摩擦力有增大趋势,超过某一速度后,其摩擦力随速度的增大而减小;在所述条件下,当真人发与桃木摩擦辊之间的包围角从30°～360°变化时,摩擦力从0.362～1.94cN加速递变.