65Mn弹簧钢在弯曲应力下的松弛行为

用自行设计制造的弹簧应力松弛连续测试系统研究了淬火回火后65Mn弹簧钢的弯曲应力松弛行为。用二阶指数衰减函数对应力松弛曲线进行了拟合,结果表明决定系数很高。用TEM对应力松弛前后试样的组织变化进行了观察,发现松弛试验前为典型的回火马氏体组织,松弛试验后出现了黑白相间的条带组织,并且观察到位错的缠结和塞积。利用热激活理论对应力松弛机理进行了研究,结果表明应力松弛过程的表观激活能随时间逐渐升高,由瞬态松弛阶段的0.24 eV升高到稳态松弛阶段的0.64 eV,由此推断应力松弛瞬态阶段主要发生位错的滑移,而在稳态松弛阶段,位错通过交滑移可以绕过碳化物质点等障碍继续运动,导致塑性应变的进一步增加。

马铃薯应力松弛特性

通过对马铃薯的应力松弛试验,获得了不同压深、不同面积下应力松弛参数和曲线,确定了马铃薯整体压缩时应力松弛模型。同时,对各松弛参数进行了相关性分析,得出了马铃薯整体松弛试验各参数间的相关关系。试验结果表明,对马铃薯的应力松弛特性进行整体压缩试验时,沿脐部轴线方向的松弛应力较小。

常温贮藏中番茄应力松弛特性试验

运用Instron万能试验机对常温贮藏的整番茄进行了应力松弛特性试验,分析了松弛特性4个参数、压缩特性的压缩弹性模量E、坚实度Fi以及糖酸比等指标的变化规律。结果表明,松弛特性参数与压缩特性指标先下降,后逐渐上升,至第9天达到最高峰,然后一直下降;常温贮藏期间番茄的糖度和酸度均缓慢增加;而糖酸比越低,应力松弛时间越长。

番茄应力松弛特性的研究

以番茄品种辽园多丽的完整果实为试样,根据弹性力学Hertz理论及粘弹性理论,从平板压缩试验及应力松弛试验研究中提取力学—流变学性质参数,利用MATLAB软件和SPSS软件做非线性回归,建立了Maxwell力学模型。结果表明:3个成熟期的番茄纵向压缩形变在9mm之内都属于弹性形变,且在瞬时形变为6mm下,应力松弛时间都不超过120s。

基于准静态压缩的果实黏弹塑性模型

目前对果实黏弹塑性特征与模型进行表征比较困难。基于果实等速压缩变形特征,提出了一表征其黏弹塑性的流变模型。该模型包括3个非线性弹簧元件、一个黏性元件以及一个滑块元件。结合压缩应力—应变试验曲线特征与模型特性提出了模型参数的数值确定方法。采用梨果实全果肉、带核果肉两种试样进行试验,获得了其黏弹塑性模型参数。结果表明试验与理论模型结果非常吻合,果核对其黏弹塑性有较大影响。采用本模型结合试验结果能较准确简便地确定类似特性果实的流变特征参数。研究结果为果品黏弹塑性流变特性分析以及模型表征提供了一种新的方法。

连云港淤泥流变特性研究

研究了体积容重为Ｃ＿ｖ＝０．０５７～０．４１连云港西墅地区淤泥的流变特性和弹性模量。在剪切率的变化范围２×１０￣（－２）ｓ￣（－１），淤泥具有三种不同的流变特性，在很低剪切率情况下，淤泥剪切力基本保持常值；在低剪切率范围，表现为宾汉流体性质，其屈服应力和宾汉动性系数以Ｃ＿ｖ指数增长；在高剪切率，淤泥流动体现出宾汉伪塑性特征，划分三个特征区的临界剪切率值是随淤泥含水量变化，最后指出，连云港淤泥弹性模量与高岭土结果很相近，对淤泥含水量的变化极其敏感。

跌落冲击下果实动态本构模型的构建与表征

基于果实非损伤条件下的跌落冲击动力学特征,提出表征其非线性黏弹性的本构模型与模型参数识别方法。该模型包括一个非线性弹簧元件、一个线性增强黏性元件。以苹果为研究对象,进行多个高度下的跌落冲击试验,获得其发生损伤的临界跌落高度;基于临界跌落高度下的冲击试验结果,建立其跌落冲击方程,进行跌落冲击响应的数值分析与模型参数识别。结果表明,理论结果与试验值很吻合,采用本模型结合试验结果能较准确地确定类似特性果实的动态流变特征参数。研究结果为果实动态流变特性分析以及模型表征提供了一种新方法,也为进一步表征果实的黏弹塑性损伤特征提供基础。

松弛参数的计算机识别

报道了松弛曲线各参数的识别理论。

PTFE膜材的应力松弛性能及预测模型分析

对建筑用PTFE(聚四氟乙烯)膜材进行了5种温度(23,40,50,60,70℃)下的单轴应力松弛试验,考虑了初始拉伸速度(2,5,10,20 N/s)对于膜材应力松弛性能的影响,分析得到了材料的松弛模量变化规律,采用几种常见的粘弹性本构关系模型对试验曲线进行了拟合对比分析.研究发现PTFE膜材表现出了明显的应力松弛特性,且受温度和初始拉伸速度影响较明显;随温度的增加,膜材的应力松弛速度越快,最终稳定应力值越大;随着初始拉伸速度的增加,最终稳定应力值越小,应力松弛速度基本相同;大部分粘弹性本构关系模型能够对PTFE膜材的应力松弛行为做出较好的预测,少量模型预测效果较差,这主要与本构关系模型的组成形式有关系.

振动时效对7075铝合金薄壁构件应力松弛的影响与分析

对铝合金薄壁构件进行振动时效(VSR)实验研究,观察时效对材料表面的影响。通过X-ray表面应力测试、硬度测试和TEM电镜实验,对材料表面特性中的应力分布、相区状况、位错和显微硬度进行了分析,实验结果表明:VSR可使构件加工表面微屈服而造成应力松弛,在30 min、60 min的时效时间里,表面应力幅度分别下降了22%和32%。同时,发现相区内晶粒得到细化,且不同状态下晶界处的位错密度也明显不同,这说明振动交变应力造成了构件表面材料的微观形变,进而阐述了应力松弛的机理和材料显微硬度增长的原因。分析认为VSR对薄壁构件既消减了表面应力峰值,又强化了表面硬度,这对提高材料表面的抗变形能力有利。

基于疲劳损伤理论的果品振动损伤模型表征

疲劳振动是导致果品运输机械损伤的主要原因之一。基于Palmgren-Miner理论,结合果品振动损伤特征与外界振动激励的相关性,提出果品振动疲劳累积损伤模型与模型参数确定方法。以梨果实为研究对象,进行多种工况下的疲劳损伤振动与临界疲劳损伤振动试验,获得了水晶梨的振动疲劳常数;同时依据梨果实分级标准中的优等品损伤面积临界值,得出梨果实损伤激励加速度阈值,试验结果与理论分析吻合性高。研究结果为进一步认识果品振动疲劳损伤机理、进行果品振动缓冲包装提供了技术基础。

射孔完井水平井筒变质量湍流压降规律研究

运用拟三维原理 ,提出了用于计算地层刚性渗流、弹性不稳定渗流与水平井筒内变质量湍流耦合的新方法 ,解决了在井筒变质量流体流动模拟过程中井筒边界条件难以确定、地层线性渗流与井筒内非线性湍流难以耦合的问题。同时 ,对不同射孔方式和生产制度下流体水动力学进行了分析 ,研究了射孔入流与水平井筒内流体的相互作用关系及变质量主流体的流动特性。模拟结果表明 ,与圆管湍流相比 ,井筒内变质量流具有更大的压降系数 ,且主流中心速度降低 ,速度剖面呈现内凹形式 ,水平井射孔设计应该利用井筒内流体与渗流的耦合模拟进行优化。

非定常微分型黏弹性本构模型

在应力作用下,材料的力学参数随着微观结构的变化而变化,需要考虑参数的时间效应.利用黏滞系数随时间变化的黏性元件,构造出非定常Maxwell模型、非定常Kelvin模型和非定常Zener模型.求解非定常模型的微分型本构方程得到它们的松弛模量、蠕变柔量和卸载方程.结果表明,可以把常见的经验松弛函数和经验蠕变函数视为非定常微分型本构模型.

蔬菜机械嫁接用接穗与砧木力学特性研究

蔬菜设施栽培存在土壤传播的连作病害,即重茬种植后出现减产甚至绝产,特别是黄瓜、西瓜和甜瓜尤为严重。该病害无特效防治农药,只能通过嫁接育苗技术加以解决。为此,以开发蔬菜嫁接机砧木夹具、接穗夹具、插签夹具等为目的,对嫁接用接穗和砧木的力学特性进行了试验研究。通过试验与数据分析得出接穗和砧木的安全压缩比、最大的切削阻力、打孔阻力、稳定压力和压缩量,作为嫁接机的设计基础数据。

一个考虑损伤的非线性粘弹性本构关系

在已有非 线性粘弹性本构关系的基础上，运用连续介质损伤力学方法，得到了一个考虑损伤的非线性 粘弹性本构关系，并通过对在不同应变率条件下的单轴拉伸实验的理论研究，验证了考虑损 伤的非线性粘弹性本构关系更适合于对非线性粘弹性材料的力学行为进行描述的结论．

“嘎拉”苹果跌落损伤脆值及损伤边界研究(英文)

对于果实产品,通常其作业、运输过程中的主要机械破坏形式为跌落冲击引起的产品局部损伤,而非直接发生破裂。作为传统跌落冲击脆值与破损边界理论的延伸,提出了跌落损伤脆值与跌落损伤边界的新概念以及相应的工程定义。考虑到传统产品脆值与破损边界曲线试验方法的局限性,提出了测定获取果实跌落冲击损伤脆值与跌落损伤边界曲线的技术过程与方法。以嘎拉苹果为研究对象, 设计多组不同高度对嘎拉苹果进行自由跌落刚性冲击试验。在测试获得冲击力-时间数据的基础上,通过理论分析计算,得到加速度-时间、变形量-时间等动态关系曲线,获得了嘎拉苹果跌落损伤脆值;构造了嘎拉苹果跌落损伤边界曲线。结果表明,跌落损伤边界曲线与传统产品跌落破损边界曲线存在较大差异。对应果实产品,即使速度很小,只要产品瞬时加速度达到一定值,也将产生冲击损伤;对应不同的损伤率,构造了相应多条损伤边界曲线。提出的概念及研究结果为控制果实类产品的跌落损伤、合理地进行缓冲包装设计提供了新的理论基础。

苹果-瓦楞纸板缓冲跌落动力学模型

基于瓦楞纸板受冲击压缩变形的特征,提出一表征其非线性冲击力-变形模型,结合其跌落冲击试验结果表征模型参数。在此基础上,建立"富士"苹果-瓦楞纸板缓冲跌落动力学模型方程,进行不同高度下的苹果缓冲跌落冲击响应的理论分析,并与试验结果进行比较。结果表明,试验结果与理论模型结果吻合性好,所提出苹果-瓦楞纸板缓冲跌落冲击模型能合理地表征苹果缓冲跌落冲击动力学特征,瓦楞纸板能显著降低苹果跌落的冲击加速度。研究结果为果品缓冲包装设计提供了理论基础。

生物软组织内部压缩应变的测量与分析

通过不同边界条件的离体组织压缩实验,对非均匀组织内部的应变进行测量,并以线弹性有限尺度组织压缩模型的理论应变曲线为参照进行比较.结果表明,组织内部应变分布主要由边界条件和组织的生理结构决定,对称的压缩条件和丰富的纹理结构可以获得更好的应变估计效果.

聚合物微结构热压成形温度有限元分析

聚合物微流控芯片的热压成形中,温度、压力和时间是三个主要的工艺参数,其中温度对聚合物的粘弹性影响最大.研究了不同温度下,PMMA材料的蠕变特性,基于广义kelvin蠕变模型拟合材料的蠕变曲线,得到材料的蠕变柔量及延迟时间.根据材料的蠕变柔量与松弛模量推导出松弛模量;基于不同温度的蠕变曲线确定时温等效方程的参数,并基于粘弹性材料模型有限元仿真热压成形.仿真结果表明,热压温度在材料玻璃点以上的120℃进行热压,可以获得良好的结构填充,而在玻璃点温度,热压结构填充性差,图形复制精度差.热压实验表验证了该仿真结论.

电缆附件的永久形变率与过盈量的关系研究

针对冷缩式电缆附件用硅橡胶绝缘,测量其高温140℃和180℃下的应力松弛特性,通过时-温等效原理反推出其在存储温度40℃及运行温度70～90℃下的力学松弛特性。研究结果可用于预测附件绝缘长期运行的使用寿命及指导制定室温下预扩张态的工厂存储周期。