基于三元件Maxwell模型的带式输送机压陷阻力的研究

由压陷阻力造成的能量损失已成为带式输送机设计中一个很重要的因素。因此采用适当的方法对压陷阻力进行分析计算,对于带式输送机具有重要的意义。在讨论压陷阻力形成原因的基础上,推导出压陷阻力的近似计算公式。在确保精度的前提下,为了简化计算,选取压陷阻力的模型为一维Winkler模型,同时假设输送带的下覆盖层为线性黏弹性体,选取三元件Maxwell固体模型来描述覆盖层材料的力学特性。最后,利用MATLAB软件探讨和分析了在不同带速和托辊直径条件下载荷对压陷阻力的影响。

三元件模型理论及其在纺织上的应用

介绍了三元件模型理论及其本构关系式的推导 ,以及三元件模型理论在纺织上的应用。

带式输送机三元件固体模型启动过程动态分析

为了更精确地表达带式输送机启动过程的动态特性,将带式输送机划分为若干单元,运用牛顿第二定律对每个离散单元的运动过程进行了描述。同时对三元件固体模型的应力应变响应特性进行了分析,其两者结合起来就构成了动态分析模型。该模型未采用等效弹性模量的概念,而是将输送带的弹性伸长量和由垂度变化所导致的伸长量分离开来,更有助于了解整个动态分析的过程。采用迭代方法对模型进行求解,未涉及到对矩阵的处理,更加符合实际情况。采用三元件固体模型对带式输送机做动态分析建模,为动态分析提供了较好的理论指导。

血液三元件阻抗动态测量方法

根据血液的三元件阻抗模型 ,以双频率复阻抗信息为已知量 ,建立了全信息动态计算三元件的实用公式 .为实现上述目标 ,研制了相应的检测系统 ,其组成分两部分 :双频率复阻抗检测装置 ,用于检测幅值及相位的基础量和搏动量 ;可控均匀切变流场发生装置 。

血液三元件阻抗的计算方法

根据血液的三元件电阻抗模型 ,以双频率复阻抗信息为已知量 ,详细介绍了三元件值的推导过程 ,建立了一套可获得三元件基础量和搏动量的完整表达式。为血液电阻抗特性的研究提供了一种新的三元件法。

基于分数阶微积分及改进弹塑性体的流变模型

为了减少流变模型元件个数并提高模型描述岩石非线性流变特征的能力,从改进一种弹塑性体元件入手,在考虑岩石残余强度的基础上,引入损伤变量修正系数,得到改进后的弹塑性体元件。同时引入由分数阶微积分表征本构关系的软体元件,将其与弹簧元件并联构成分数阶开尔文模型。由改进的弹塑性体元件串联分数阶开尔文模型,即可得到一种新的三元件流变模型。以大理岩单轴蠕变试验数据为例对模型进行验证,结果表明三元件流变模型具有较好的模拟精度及良好的应用前景。

WJ-8扣件系统中弹性垫板的应力松弛性能研究

对高速铁路轨道WJ-8扣件中的聚氨酯弹性垫板分别进行长时限压缩15%、20%、25%试验,并测定应力松弛过程。应用五元件广义Maxwell为模型,对应力松弛过程进行了数学回归。结果表明,五元件Maxwell模型可以完美拟合弹性垫板的应力松弛过程。随着应变增加,松弛时间呈下降趋势,即垫板抗形变能力减弱,垫板恢复原有形状能力下降。为WJ-8扣件承载限量预测、模拟工作特性研究和垫板分子结构设计提供理论依据。

PP/HDPE/EPDM三元共混物熔体的动态流变行为

用旋转流变仪测试了三元共混物PP EPS 30RA/HDPE 8916/EPDM和PP T30S/HDPE 5306/EPDM的动态流变行为,采用广义Maxwell模型对损耗模量-角频率曲线进行了拟合。结果表明,低频下,随着PP/HDPE质量比的增加,2种共混物的复数黏度逐渐增加,而储能模量值先增加后下降,最大值对应的PP/HDPE质量比为70/30。当PP EPS 30RA/HDPE 8916/EPDM三元共混物各组分质量比分别为30/70/3、50/50/3和70/30/3时,储能模量在低频下均出现第二平台,而PP T30S/HDPE 5306/EPDM共混物未出现该现象。在PP/HDPE/EPDM质量比达到50/50/3后,2种PP/HDPE/EPDM共混物的特征松弛时间逐渐变长。2种共混物的松弛模量-松弛时间曲线呈"扫把"状,模量高时松弛时间聚集,模量较低时松弛时间发散。

基于分段模拟的岩石蠕变模型

为了更好地实现对岩石蠕变特性的描述,基于岩石蠕变的阶段特征,提出分段模拟岩石蠕变的建模思路。应用变分数阶微积分改进的软体元件与弹簧串联得到改进的Maxwell模型实现对岩石稳定蠕变阶段的模拟;同时基于应变触发方式改进蠕变体元件实现对岩石非稳定蠕变阶段的模拟。综合改进的Maxwell模型与改进的蠕变体元件构建一个新的三元件蠕变模型。应用岩盐典型蠕变曲线数据对三元件蠕变模型进行了验证。结果显示构建的三元件蠕变模型可以很好地模拟岩盐的三阶段蠕变,分段模拟思路是可靠的。

输送带黏弹性模型分析

为确定合适的输送带黏弹性模型,对常见的Vogit-Kelvin模型和三元件固体模型反映的输送带松弛特性和蠕变特性进行分析和对比,发现三元件固体模型能够反映输送带的松弛和蠕变特性。选取带式输送机启动过程中输送带上某一点应力随时间的变化值作为输入信号源,发现Vogit-Kelvin模型和三元件固体模型的蠕变特性从总体上来说是一致的,但在初始启动阶段,Vogit-Kelvin模型初始应变量较三元件固体模型要小。

盐岩分数阶三元件本构模型研究

借助盐岩流变–超声波试验,得出损伤变量随加载时间的函数关系式,并在经典三元件模型的基础上,通过引入分数阶微积分理论及损伤理论,构建基于损伤演化的盐岩分数阶三元件模型,该本构模型具有元件简明、参数较少等优点。基于盐岩单轴流变试验数据,采用最小二乘法拟合获得该本构模型中的参数。由拟合曲线可知,分数阶三元件模型能够很好地描述盐岩流变的3个阶段,且精度较高,克服经典三元件模型不能表征加速流变阶段的缺点,且验证经典三元件模型为分数阶三元件模型的一种特殊形式。

基于温度效应的带式输送机压陷滚动阻力研究

为了减少带式输送机的能耗损失及运行成本,获得最佳的性能及效率,首先利用橡胶的DMA实验数据拟合粘弹特性模量随温度变化的数学函数,将其导入三元件Maxwell模型,建立了基于温度效应的压陷滚动阻力数学模型;然后给出了Maxwell模型中温度函数的确定方法和覆盖层与托辊接触长度a和b的确定方法;最后采用MATLAB数值模拟的方法,研究了不同温度和不同带速下的压陷滚动阻力特性。研究表明,在-20℃到60℃的温度范围内,压陷滚动阻力随温度的增大而增大,在某一温度下,压陷滚动阻力随着带速增大而增大。

带式输送机输送带橡胶材料粘弹特性实验研究

鉴于带式输送机输送带覆盖层橡胶材料粘弹特性对于输送机系统的整体动态性分析及压陷滚动阻力理论研究的重要性。覆盖层材料选择丁基橡胶,对其进行不同温度,不同载荷下的静态蠕变实验,得到在不同条件下的蠕变曲线。选取三元件Maxwell固体模型作为覆盖层橡胶材料粘弹力学模型,利用最小二乘法对蠕变曲线进行非线性拟合,求得模型参数值,然后通过相关性分析,得出输送带覆盖层橡胶材料的粘弹特性。研究表明,当温度升高时,弹性模量与粘性系数均减小,且与温度有指数关系。

输送带压陷阻力的研究

基于黏弹性材料在动载荷下的能耗理论,覆盖层采用三元件固体模型,对输送机压陷阻力的能耗机理进行了理论研究,推导出输送带通过托辊时的压陷阻力系数理论公式,并对橡胶输送带的压陷阻力进行了试验研究,结果表明,各因素对压陷阻力的影响与理论分析结果基本一致,证明了理论公式的正确性。得出输送带的黏弹性特性是造成输送机压陷阻力的主要因素。

珍珠粘胶纱线蠕变性能研究

以三元件模型为基础建立物理模型,利用叠加原理对珍珠粘胶纱线拉伸蠕变过程进行力学分析,求解出纱线蠕变的理论方程,并分别在不同拉伸载荷和拉伸速度下进行蠕变实验,利用数据分析软件拟合出纱线蠕变的回归方程.结果表明:理论方程与实验数据符合良好.

血液电频谱特性的测量

为了更全面的了解血液的低频电频谱特性,利用我们所研制的比较法宽频组织、血液电特性检测系统对血液及不同组成、状态等在1Hz～2 0 MHz范围内的幅频特性和相频特性进行了测量。实验结果的进一步分析表明,通过血液电频谱特性的认识,可以帮助我们从一个全新的视角去了解血液、分析血液乃至更微观层次的一些重要性质;同时,指出了现在生物组织、血液等效电模型存在的一些问题及改进的思路。(1)从1Hz～5 KHz范围血液电阻抗下降了99%。(2 )简单的血液电阻、电容等效电路只能是串联等效而非被常用的并联等效。(3)实验表明,血液的等效电路还应进一步分析,因为简单的R、C等效仍有很大误差。(4)为研究探讨血细胞内液电阻、细胞膜电容和细胞外液电阻的三元件模型,在测量时三频率必须非常接近。

带式输送机压陷阻力理论研究

为了减小带式输送机的压陷阻力,基于粘弹性材料在动载荷下的能耗理论,覆盖层采用三元件固体模型,对输送机压陷阻力的能耗机理进行了理论研究,推导出输送带通过托辊时的压陷阻力及压陷阻力系数理论公式。并结合具体输送机技术参数、利用公式和Matlab软件对各种影响因素进行了分析和探讨,结果表明公式能够正确反映各种因素对压陷阻力系数的影响。输送带的粘弹性特性是造成输送机压陷阻力的主要因素,可以通过选配合适的输送带橡胶材料获得合适的输送带粘弹性参数,并结合调整输送带和输送机的结构参数达到降低输送机压陷阻力的目的。

承载段输送带压陷阻力理论研究

研究承载输送带压陷阻力能耗机理,可以为设计低能耗、高速度、大运量、大功率输送机提供理论依据。通过对运行中输送带与物料间相互作用机理研究,覆盖层采用三元件固体模型,基于平型托辊上输送带压陷阻力能耗理论,推导出承载输送带通过槽形托辊时压陷阻力及压陷阻力系数计算公式,并结合具体输送机技术参数,利用公式和MATLAB软件对几种主要影响因素进行了分析和探讨,结果表明该公式能够正确反映各种因素对压陷阻力系数的影响,可以通过选配合适的输送带黏弹性参数,并结合调整输送带和输送机的结构参数达到降低输送带压陷阻力的目的。

土体流变特性与基坑支护的监控量测

本文结合浦东新区某工程的基坑开挖，研究土体的流变特性及其在基坑支护监控量测中的应用。采用最小二乘法原理将实测位移一时间曲线拟合为多项式，并在此基础上利用位移反分析方法获得三元件粘弹性模型的各项参数，进而得到一个综合线弹性模量Ｅ（ｔ），从而以简单的线弹性有限元程序计算出各时刻的位移值ｕ（ｔ）。计算结果表明三元件模型能较好地反映上海地区软粘土的流变特性。

粘弹性介质中的地震波

给出了三元件的标准线性粘弹性固体在半平面内传播的地震波的解析解 ,它是由已知的弹性半平面内的解析解迭加粘滞性解而得 ,从而克服了视地壳为二元件粘弹性体的Voigt模型或Maxwell模型的缺点。