液态饱和多孔粘弹性半空间的弹性波反射

针对液态饱和多孔粘弹性半空间中弹性波的传播特性问题,基于多孔介质理论和粘弹性介质理论模型以及喷射流效应,研究平面P波在饱和多孔粘弹性介质边界上的反射问题。首先,考虑固-液耦合的饱和多孔粘弹性介质的本构方程和控制方程。其次,引入势函数和可渗透的边界条件。最后,经过理论推导出在饱和多孔粘弹性介质边界上喷射流效应以及入射角对反射系数的影响。

基于多孔弹性材料的柔性夹具设计与实验分析

为了解决现存夹爪对不规则物品的抓取的局限性问题,文章将仿生学理念与柔性机器人相关技术相结合,设计一款以多孔弹性材料为填充的柔性球形手爪,该夹具有较好的柔顺性,可与不规则物品表面实现较好的适应性包裹。利用solidworks进行夹具的整体结构的设计,且基于3D打印技术,进行夹具的制作,并进行抓取实验测试,得出柔性夹具的最大抓取能力,并证明该夹具可以稳定无损的抓取一定质量的不规则物品。

海上溢油处理用超疏水-超亲油三维弹性多孔材料研究进展

海上溢油事故不仅会造成能源浪费,也会给生态环境带来难以恢复的破坏。超疏水-超亲油三维弹性多孔材料因具有低密度、高孔隙率、高弹性、高吸油量、材料/油品回收方便等优势,已成为海上溢油处理中最为有效的吸油材料。基于超疏水-超亲油表面的理论基础与构建原理,针对聚合物基、碳基、生物基3类超疏水-超亲油三维弹性多孔材料,分别从典型材料、制备方法、应用性能等角度对其最新研究进展进行综述;剖析了3类超疏水-超亲油弹性多孔材料在制备与应用过程中的优缺点及面临的挑战,并对未来发展进行了展望。

黏弹性泡沫多孔材料骨架特征参数对材料吸声性能的影响

基于Biot理论,研究了黏弹性多孔材料体积模量、损耗因子和骨架密度三个特征参数对吸声性能的影响规律。针对实际三聚氰胺泡沫材料,应用准静态法测量出其杨氏模量和泊松比,并根据上述规律推断出测到的骨架参数对阻尼和黏性耗散影响。为了进行验证,进一步测量出材料的静流阻率,并根据Dunn-Davern模型计算出有效密度和压缩模量。根据以上参数计算出刚性背衬下的材料吸声系数,在与实验值一致的情况下,进一步分解为阻尼、黏性和热传导耗散,其变化特征表明该材料阻尼耗散较小,共振现象明显,在1/4波长共振频率附近会引起黏性耗散和总吸声明显减少。

四边简支含多孔材料双层板隔声特性

有限大含多孔材料和空气层复合板结构隔声特性的研究尚不充分。该文旨在研究四边简支边界条件下复合板结构隔声特性。首先基于流体饱和多孔弹性介质的声传播理论计算了声波在多孔介质中的传播波数;继而采用四边简支边界条件下板结构的模态函数,利用模态叠加法和伽辽金法推导了复合板结构隔声系数理论模型,并数值求解复合板隔声量。将理论模型得到的四边简支复合板隔声量与实验结果对比,验证了理论模型的正确性。最后,详细讨论了边界条件、板结构尺寸和多孔材料厚度等主要参数对隔声特性的影响。结果表明:四边简支复合结构隔声特性曲线上“谷值”出现得较少,并且简支复合板隔声特性的第一个“吻合频率”比固支支撑复合板更靠近低频,当频率超过3000 Hz以后,简支和固支边界条件复合板结构隔声特性趋于一致。

高低温环境下金属橡胶材料疲劳特性试验研究

以高低温等太空极端环境中的减振需求为背景,对设计制作的固支圆盘型金属橡胶试件进行了高低温环境疲劳特性试验研究,并根据刚度衰退特性提出了金属橡胶构件的疲劳失效判据。研究结果表明:金属橡胶材料的疲劳破坏形式主要是金属丝的断裂破碎和磨损,宏观上表现为试件动态刚度的不断衰减,且在相同振幅下,金属橡胶试件的刚度衰减速度随环境温度的降低而加快,随温度的升高而减缓。在整个疲劳试验过程中,试件损耗因子变化幅度较小,阻尼性能相对比较稳定。

金属橡胶材料疲劳损伤性能研究

对设计制作的固支圆盘形金属橡胶构件进行疲劳损伤特性试验研究,对其疲劳损伤性能的分析表明金属橡胶材料的疲劳破坏不同于实体材料,它不会发生突然断裂失效,其疲劳破坏形式主要是其内部的金属丝产生局部断裂、破碎和磨损,从而在构件内部产生累积损伤,宏观上表现为承载能力和耗能性能不断衰减;通过对其内部金属丝两种典型勾连结构耗能方式随振动周期变化情况的分析,揭示金属橡胶材料疲劳损伤机理主要是其内部勾连结构滑移挤压方式的不同及金属丝间的微动摩擦、磨损及断裂;用刚度损伤和阻尼损伤描述金属橡胶的疲劳损伤过程,并提出综合损伤因子D作为金属橡胶疲劳失效判据。

多孔夹芯层组合方式对夹层板隔声特性影响研究

因具有重量轻、隔声量高等优点,夹层板被广泛地应用于船舶结构及设备的隔声设计。以弹性多孔吸声夹芯层合板为研究对象,采用基于有限元和自动匹配层技术的直接声振耦合计算方法求解结构在自由边界条件下的声传递损失,分析不同多孔吸声材料组合及排列方式对结构隔声特性的影响,结果表明组合夹芯层基于比例和排列方式的不同表现出不同的隔声特性,在工程应用中针对不同的噪声频谱,采用与特定的组合排列方法构造类似的夹层板结构可提高结构的隔声性能、实现结构的轻量化并减少研发新材料的成本。

Theoretical prediction of effective elastic constants for new intermetallic compound porous material

Based on microstructure analysis of the new Ti-A1 intermetallic compound porous material, a micromechanics model of heterogeneous Plateau porous structure was established and calculation formulas of elastic constants （including effective elastic modulus, effective shear elastic modulus and effective Poisson ratio） were derived by the energy method for this porous material. Calculation results show that both the effective elastic modulus and effective shear elastic modulus increase with the increase of the relative density while the effective Poisson ratio decreases. Compared with the currently-existing hexagonal honeycomb model and micromechanics model of composite materials, the micromechanics model of heterogeneous Plateau porous structure in this study is more suitable for characterizing the medium-density porous material and more accurate for predicting the effective elastic constants of the medium-density porous material. Moreover, the obtained explicit expressions of the effective elastic constants in term of the relative density rather than the microstructural parameters for the uniform and regular Plateau porous structure are more convenient to engineering application.

毕奥理论中3个基本参数的显式解

在Ｂｉｏｔ，Ｇｅｅｒｔｓｍａ及其他专家近年来所进行的同类研究的基础上，利用对比的方法及准静态的假设，导出了毕奥理论中原来物理意义不明确的３个基本参数α，Ｍ和ｍ的显式表达式，使毕奥理论应用起来更加方便．