EPDM绝热材料耦合烧蚀模型

以EPDM类绝热材料烧蚀特性为研究对象,借鉴多孔介质领域的相关理论和方法,以炭化层的孔隙结构特征和参数为纽带,建立了考虑热化学烧蚀、颗粒侵蚀和气流剥蚀的EPDM类绝热材料耦合烧蚀模型,并进行了模型的初步实验验证。结果表明,所建立的模型不仅在EPDM类绝热材料烧蚀率预示方面具有较高的计算精度,而且在细管上能够基本反映绝热材料的烧蚀特性。

模拟过载条件下EPDM绝热材料烧蚀模型(Ⅱ)——考虑炭层孔隙结构的颗粒侵蚀模型

分析不同颗粒冲刷状态下三元乙丙绝热材料炭化层的微观结构,确定炭化层为疏松多孔介质,整体结构为致密/疏松结构。颗粒侵蚀作用分为颗粒机械破坏和颗粒热增量,根据不同冲刷状态炭化层结构形态建立颗粒机械破坏模型;通过实验测试确定颗粒热增量模型。根据气相沉积原理拟合炭化层中致密结构,将颗粒侵蚀模型与考虑炭层孔隙结构的热化学烧蚀模型耦合,计算得到多个工况的炭化烧蚀率与实验结果吻合,且炭化层结构分布与实验得到的电镜结构基本一致。

用改进的Herschel-Bulkley模型描述EPDM胶料的流变行为

采用平行板旋转流变仪测定炭黑/碳酸钙填充EPDM胶料不同温度下的流变性能。应用时温叠加原理得到胶料的流变主曲线,选用修改后的Herschel-Bulkley模型拟合主曲线。结果表明,修改后的Herschel-Bulkley模型能够较好地描述不同牌号EPDM胶料的非线性流变行为,同时确定了一系列模型相关参数。

盾构隧道EPDM橡胶密封垫本构参数试验研究

为合理确定盾构隧道接缝EPDM弹性密封垫橡胶材料的本构模型及其参数,采用CMT4304型微机控制电子万能试验机,进行单轴拉伸试验和单轴压缩试验,并利用ABAQUS有限元分析软件对试验数据进行分析,从模型符合性和材料稳定性2方面进行评价,得出常用硬度EPDM橡胶材料的推荐本构模型及其参数。结果表明:邵尔硬度为45 HA和60 HA的EPDM橡胶,采用Arruda-Boyce或van der Waals本构模型较合适;邵尔硬度为55 HA的EPDM橡胶,采用Arruda-Boyce或Yeoh本构模型较合适;邵尔硬度为65 HA的EPDM橡胶,采用Mooeny-Rivlin本构模型较合适。

EPDM/PA硫化共混物力学行为的模拟

采用Rivlin模型对EPDM/聚酰胺(PA)硫化共混物的单轴拉伸力学行为进行模拟。结果表明,2个参数的Rivlin模型可以较好地描述PA用量不超过30份时EPDM/PA静态硫化共混物的应力-应变行为;3和5个参数的Rivlin模型在PA试验用量范围内对静态硫化共混物的拟合效果很好。3个参数的Rivlin模型可以很好地描述EP-DM/PA动态硫化共混物的应力-应变行为,但PA用量过大时,EPDM/PA动态硫化共混物显示出明显的塑料特征,拟合曲线与试验数据有所偏离。

短纤维增强EPDM包覆薄膜超弹性本构模型

短纤维增强三元乙丙橡胶(EPDM)包覆薄膜用于一种新型缠绕包覆工艺,主要解决复杂构型自由装填药柱外表面可靠性包覆问题.为了描述其在固体火箭发动机工作过程中产生的大变形、非线性和各向异性等力学行为,根据纤维增强复合材料连续介质力学理论,提出了各向异性超弹性本构模型.该模型中单位体积的应变能函数被解耦成两部分:表征各向同性的橡胶基体应变能和表征各向异性的纤维拉伸应变能,通过引入纤维方向对纤维应变能进行修正,给出了通过单轴拉伸、偏轴拉伸实验数据获取模型参数的具体方法.研究结果表明,该模型能够很好地预测材料在纤维方向0°~45°时的各向异性力学特性,并将预测结果与实验数据对比,误差在5%以下.所建立的各向异性超弹性本构模型准确性高、易于实现数值开发,在一定程度上能够为固体火箭发动机的装药结构完整性分析提供理论依据.

EPDM薄膜橡胶包覆材料的粘-超弹本构模型研究

为了描述一种新型三元乙丙（EPDM）橡胶薄膜包覆材料的力学性能，进行了不同拉伸速率（0．1～5mm／s）下的单轴拉伸试验和多步松弛试验。研究了材料的应力-应变响应，建立了有限变形下的粘一超弹本构模型。模型由超弹与粘弹两部分组成：超弹部分基于多项式应变能函数推导获得，粘弹部分则采用Maxwell模型来描述。通过单轴拉伸试验和多步松弛试验分别获得粘弹参数和超弹参数。将所建模型预测结果与试验结果相对比。结果表明：模型能很好地描述材料在20％工程应变范围内的力学特性，预测结果与试验结果最大偏差仅为5．6％，验证了模型的可靠性。

EPDM包覆层热解状态下的力学行为及本构模型

为了准确描述固体火箭发动机三元乙丙(EPDM)包覆层在不同热解状态下的力学特性,通过热重分析的方法得到EPDM的热解温度范围,并采用准静态单轴拉伸实验的方法获得EPDM在不同热解温度下的应力-应变曲线。以Ogden(n=2)模型为基础,分别对不同热解状态下的力学曲线进行建模,并通过对实验数据的拟合获得模型参数。结果表明,在初始热解状态下,材料只发生了少量的失水和气体的逃逸,其力学行为可通过粘超弹本构模型进行描述;随着材料热解程度增加,基体材料和填充纤维均遭到破坏,其力学行为表现为超弹脆性材料特性。

EPDM绝热层的粘超弹本构模型

为了准确描述固体火箭发动机内三元乙丙(EPDM)绝热层在有限变形下的力学特性,主要通过多步松弛和单轴拉伸2种实验方法,获得平衡响应曲线和拉伸曲线。分别采用Ogden模型、Mooney-Rivlin模型,对平衡响应曲线进行拟合,并以此为基础,引入应变率参数μ来描述EPDM在单轴拉伸实验中的率相关特性,从而建立了EPDM在准静态单轴拉伸条件下的本构模型。研究结果表明,本文所建立的模型能很好地描述EPDM在准静态条件下的力学特性,通过该模型,也可在有限应变率范围内预测EPDM的应力响应特性。

基于ABAQUS对EPDM/PP TPV界面屈服强度的预测

利用有限元方法,对在汽车上广泛应用的EPDM/PP TPV的界面屈服强度进行了预测。依据拉伸实验数据获得EPDM和PP的材料参数,通过分析EPDM/PP TPV的变形原理,利用双线性内聚力模型,在EPDM和PP之间嵌入cohesive单元,并将仿真结果与实验数据进行对比,获得了界面的屈服强度。这将为EPDM/PP TPV的实验研究提供理论依据。

基于改进加速模型的三元乙丙橡胶贮存寿命预测

通过恒定应力加速老化试验方法对三元乙丙橡胶进行四个不同应力量级的高温加速贮存试验,预测三元乙丙橡胶的贮存寿命。三元乙丙橡胶在80 ℃、90 ℃、100 ℃、110 ℃四种应力量级高温加速贮存试验后出现性能退化。高温加速贮存试验的应力量级越高,三元乙丙橡胶性能退化越快。采用改进的Arrhenius模型对三元乙丙橡胶老化模型进行拟合,得到常温贮存条件(20 ℃)下三元乙丙橡胶贮存寿命为18年。

油气生产物联网系统关系数据标准化研究

本文介绍了中国石油油气生产物联网建设中遇到的关系数据基本实体不统一、数据模型不统一、数据字典不统一而造成的信息化系统重复建设等问题,提出了一套以业务为主导的数据模型及扩展原则,能够标准化油气生产物联网的关系数据,成功支撑上层应用。涉及内容已经写入中国石油的企业标准《中国石油油气生产物联网系统建设规范》,将规范更多的上游项目的数据。

汽车橡胶密封条挤出口模结构分析及其实验验证

首先通过分析橡胶材料流变实验数据,确定采用Bird-Carreau本构模型;然后应用Polyflow软件对某实际EPDM橡胶密封条产品挤出过程中挤出口模流道结构对挤出的影响进行了有限元分析。结果表明,口模流道某些部位(如窄缝区域)进行适当的加宽有利于使挤出速度及熔体压力分布更均匀,挤出产品形状和实际形状更接近。

三元乙丙绝热材料炭化层结构及力学特性表征研究

炭化层是绝热材料烧蚀过程中物理、化学和力学相互耦合作用的桥梁和纽带,其结构和力学性能的表征是绝热材料烧蚀预示数值计算的关键因素。文中针对三元乙丙绝热材料炭化层结构进行了分析,并基于炭化层多孔介质特性,利用固体多孔介质理论建立了炭化层关于孔隙率为参数的力学表征模型;根据炭化层强度测定结果,确定炭化层强度表征系数,建立炭化层破坏准则,从而为绝热材料烧蚀预示数值计算提供炭化层力学性能参数。

基于元元数据的勘探开发数据模型规范化

勘探开发信息数据纷繁复杂,为了高效的管理和运用这些既相对独立又相互联系的数据,本文以ORACLE为数据库工具,对结合实际业务的勘探开发数据模型设计元数据管理方案,并分别从数据类型及数据项代码角度入手抽象出元元数据进行规范化,在此基础上以PowerDesigner设计工具中域的使用和工具的开发对规范化进行实现.经过规范化后的勘探开发数据模型数据类型统一,数据项代码清晰可辨,且利用工具实现了统一管理与维护的目的,为高效的管理勘探开发数据库及易于维护的数据库管理系统的搭建提供了重要条件.

短纤维增强三元乙丙橡胶横观各向同性黏-超弹性本构模型

短纤维增强三元乙丙橡胶包覆薄膜,是一种应用于固体火箭发动机缠绕包覆装药的新型复合材料.为了描述其在工作过程中受振动、冲击等载荷作用时的力学行为,基于黏弹性理论和纤维增强连续介质力学理论,提出了一种考虑应变率强化效应的横观各向同性黏-超弹本构模型.模型中应变能函数被分解为超弹性应变能和黏性应变能,其中超弹性应变能包括表征各向同性的橡胶基体应变能和表征各向异性的纤维拉伸应变能,黏性应变能采用表征橡胶和纤维黏性响应的宏观唯象模型.选取表征各应变能的函数形式,经过数学变换、替代、叠加,求解确定最终的应力应变形式,明确模型参数获取的具体步骤,将预测结果与实验结果对比分析,准确性较高.研究表明:该模型能有效预测材料在低应变率下纤维方向为0?～45?的非线性率相关力学特性;模型形式易于实现有限元开发,对固体火箭发动机装药结构完整性分析具有参考价值.

双脉冲发动机EDPM软隔层含率相关能量限制器的黏超弹本构模型

在软隔层式双脉冲发动机中的设计过程中,软隔层的变形及破坏是一个很重要的问题。传统的表征橡胶类材料的超弹本构模型不能准确描述软隔层在工作过程中的变形及失效行为。为此,在 Volokh 等提出的含能量限制器的黏超弹本构模型的基础上,引入含率相关项的能量限制器,使其能够描述 EPDM 软隔层在单轴拉伸时的断裂伸长率的率相关性。为获取模型参数,进行了单轴拉伸试验,并采用最小二乘法拟合出模型参数。最后,利用所建的本构模型与试验结果进行了比较,比较结果表明模型能较好地预测 EPDM 在单轴拉伸时的失效行为。

初始缺陷的随机统计规律在三元乙丙本构模型中的应用

为了研究材料初始缺陷对其力学行为的影响,针对三元乙丙(EPDM)包覆层材料进行准静态力学实验,并且采用统计学方法对实验结果进行分析,获取以随机损伤参数函数表示的有效实验结果的分布规律,通过引入随机损伤参数函数扩展Ogden模型,建立能够描述EPDM初始缺陷的本构方程。结果表明:实验结果以94%的概率落入该扩展模型所估计的置信程度为90%的置信区间,该模型对于考虑初始缺陷的EPDM包覆层材料的力学行为预测结果较好。

挤压应力和热应力下电缆绝缘用三元乙丙橡胶的介电频谱分析

三元乙丙橡胶(EPDM)电缆在运行过程中经常受到多应力共同作用致使其性能劣化。为了解释三元乙丙橡胶电缆在挤压应力和热应力共同作用下介电性能的变化规律和机理,以采煤机电缆绝缘用三元乙丙橡胶为研究对象,测量挤压应力和热应力共同作用下三元乙丙橡胶的介电频谱,利用经直流电导率修正的单弛豫Cole-Cole模型,结合模型下的复介电常数表达式对介电谱进行拟合,得到介电谱特征参量,分析其中直流电导率和弛豫时间常数的变化规律。结果表明:温度和挤压应力对三元乙丙橡胶的复介电常数有明显的影响。温度较高时,低频下的复介电常数实部增大明显;受直流电导率和极化影响,当挤压应力增大后,随温度升高,低频下的复介电常数实部增大趋势变缓,较高频率下则逐渐减小。因此,挤压应力和温度共同造成直流电导变化是影响三元乙丙橡胶复介电常数变化的关键。

A1系统与专业软件集成数据接口研究与应用

以中国石油勘探与生产技术数据管理系统为基础,根据A1系统的需求及现状,提出了总成、适配器的设计理念,介绍了应用框架、功能框架、技术路线等,归纳了勘探开发研究业务数据模型技术等六项关键技术。通过与GeoEast软件的集成应用,介绍了取得的预期效果。