一种橡胶球铰刚度稳定性时间的仿真分析方法及其应用

申请公布号:CN 118153397A;申请公布日:2024年6月7日;申请人:株洲时代新材料科技股份有限公司;发明人:童俊、黄友剑、唐维等。本发明介绍了一种橡胶球铰刚度稳定性时间的仿真分析方法。包括以下步骤:(1)建立球铰三维体单元模型;(2)材料仿真参数的获取;(3)开展基础仿真,硫化成型热应力仿真、缩径仿真、回弹仿真;(4)设置各个松弛时间阶段的松弛时间;(5)基于时间效应下的刚度计算。仿真分析时考虑硫化成型工艺,进行缩径后的刚度仿真分析;基于刚度变化率指标制定球铰刚度稳定性的评价标准,模拟橡胶球铰在缩径工艺后橡胶材料发生应力松弛的过程,橡胶球铰的刚度仿真分析更贴合实际,有更好的准确性。本发明能够节省时间和降低经济成本,且操作简单,计算快捷,可为球铰停放时间提供参考。

单向应力条件下松弛时间率相关的非线性粘弹性本构模型

基于单向拉伸实验研究和内变量理论 ,提出了一种新的简单的一维非线性粘弹性本构关系 .对两种粘弹性材料 ,即高密度聚乙烯和聚丙烯进行了不同加载速率作用下的拉伸实验研究 ,实验结果表明 ,两种材料的应力应变关系与加载速率相关 ;对材料的应力应变实验数据进行拟合发现 ,材料的松弛时间具有很强的应变率相关性 ,当应变率发生数量级变化时 ,材料的松弛时间也发生数量级的变化 .采用内变量理论 ,导出了在单轴应力条件下松弛时间率相关的非线性粘弹性本构关系的迭代形式 ,并给出其收敛条件 .当采取一次迭代形式时 ,本构关系退化为松弛时间率相关的Maxwell模型 .数值拟合的结果表明 ,一次迭代形式的本构关系就可以很好地拟合和预测实验结果 .

一种基于松弛时间的服务网格资源能力预留机制

通过资源能力预留为网格服务提供确定的QoS保证是实现服务网格QoS管理的基础和关键.针对确定性资源能力预留的“资源能力碎片”问题,提出了一种支持松弛时间的灵活资源能力预留机制,并设计了支持松弛时间的资源预留请求接纳控制算法.在CROWN的节点服务器上实现了该机制,并通过仿真实验进行性能评价.结果表明,和已有的确定型预留机制相比,支持松弛时间的资源能力预留机制,使资源能力调度具有更多的自主性,可显著地提高网格资源的综合利用效率.

基于动态模量主曲线的沥青混合料连续松弛时间谱

通过动态剪切流变试验,结合时温换算法则得到沥青混合料全温全频域内的主曲线;应用相关的计算方法,获得连续松弛时间谱的解析表达式,并研究松弛时间谱在沥青混合料性能研究方面的应用.结果表明,动态剪切流变试验能够有效获得连续松弛时间谱,连续松弛时间谱能够为沥青混合料的工程性能研究提供有利手段.

中国东西部地区震后形变有效松弛时间研究

顾及脆性转换带上的断层蠕动及其深部黏滞流对震后地表位移的影响,对5次大地震的震后垂直位移进行了最小二乘反演,并估计了有效松弛时间。反演结果表明,中国东、西部地震的有效松弛时间差异很大,其中唐山地震的有效松弛时间最长(10.3年),邢台地震次之(4.4年),而西部通海、炉霍、共和等3次地震的有效松弛时间则仅为2年多。究其原因,可能主要是由于中国东部和西部地区上地壳厚度不同以及下地壳、上地幔黏滞系数的差异所致。

高聚物熔体松弛时间谱的计算

松弛时间谱是描述聚合物熔体粘弹性质的重要参数 ,它不能通过实验直接获得 .基于聚合物熔体储能模量和耗能模量 ,给出了采用最小二乘线性回归得到熔体松弛时间谱的计算方法 .通过一个算例检验该算法的有效性 ,分析了松弛时间及松弛模态数的选取对计算结果的影响 。

基于延误分级的航班过站松弛时间优化研究

考虑在保持原有飞机路线和机组任务不变,且不增加总的过站时间情况下,依据航班延误风险分级,建立以调整过站时间前后波及延误的时间差值最大化为目标,优化航班衔接过站松弛时间.结合国内某大型航空公司实际航班运行数据,运用ILOG优化软件求解.结果表明,基于航班延误风险分级的过站松弛时间优化有效地减少了航班延误的传播,使总的延误减少,提高了航班正点率和旅客满意度.同时,基于航班延误风险分级的过站松弛时间优化可以为航班计划的制定提供理论依据.

聚乙烯熔体的离散松弛时间谱与熔融指数的关系

该文通过动态线性小振幅剪切震荡实验所得的聚乙烯熔体储能模量Ｇ′（ω）和耗能模量Ｇ″（ω）数据，采用最小二乘法线性回归、正则法和非线性回归法分别计算得到离散松弛时间谱，比较三种方法得到结果的差别，讨论计算参数、温度和材料对离散松驰时间谱影响．

舰船航渡过程中的松弛时间与航渡策略问题

针对舰船特点和任务要求,提出了舰船航渡中的松弛时间问题。在对问题分析的基础上,给出了松弛时间的定义并对其进行了建模,讨论了航渡失败的判断准则,给出了松弛时间的上下限以及航渡中实际的松弛时间的计算方法,并采用仿真的方法进行了典型航渡过程的松弛时间和成功概率的计算。在大量计算的基础上,初步探讨了航渡成功概率与各类航渡参数之间的关系,并对舰船最优航渡策略问题进行了初步分析,最后对于优化目标、计算初值、结果的表达方式等提出了一个可行的解决方案。

基于生产消耗模型与松弛时间的数据网格服务可靠性研究

针对现有数据网格可靠性相关研究的不足,引入了生产者与消耗者模型,并提出扩展松弛时间模型。理论证明生产消耗模型使数据服务可靠性远高于网格数据可靠性,而扩展模型进一步提升了数据服务可靠性。通过仿真实验,将模型的数据服务可靠性与网格数据可靠性进行了比较,并与理论推导进行对比分析,取得了较好的效果,证明了该模型的有效性。

从静态应力松弛实验求材料准松弛时间谱的一种数值计算方法

避开繁琐困难的函数求解过程，采用数值计算方法，从常规的静态应力松弛实验，直接求被测材料的松弛单元的表现松弛强度．主松弛时间τ０由单－ＭＡＸＷＥＬＬ模型求得，其他松弛时间分别约取为１０（－２）·τ０，１０（－１）·τ０，１０１·τ０，１０３·τ０。应力松弛万程取５参数模型，记为谱的强度ａｉ（或Ａｉ）通过多元线性回归，由最小二乘法确定．对一种天然橡胶试样在不同温度下的松弛曲线进行处理，回归值与原始实验值吻合良好，不同温度下的松弛单元对总松弛的贡献，反映出温度对松弛过程的活化作用．

多核系统中基于动态松弛时间回收的节能实时调度算法

许多嵌入式实时任务的实际执行时间往往小于最坏情况执行时间,因此可以产生大量的动态松弛时间。针对时限等于周期的偶发任务集,提出一种基于动态松弛时间回收的多核系统节能实时调度算法DSREM。该算法基于最优在线调度算法LRE-TL,利用TL面内节能实时调度思想,在每个TL面的提前完成时刻实现动态松弛时间回收,降低后续偶发任务的执行频率,实现更多的节能。同时该算法还在每个TL面的初始时刻、偶发任务的释放时刻实现动态电压和频率调节,保证了偶发任务集最优可调度性。经过系统的数学分析和仿真,结果表明,DSREM算法不仅保证了偶发任务集的最优可调度性,而且当任务集总负载超过某一个值后,其节能效果始终优于现有方法,尤其随着总负载的增加,节能效果会更好。

梳状聚合物电解质的力学松弛时间

以苯乙烯 /马来酸酐共聚物为骨架 ,聚乙二醇单甲醚为侧链合成了 3种不同侧链长度的梳状高分子聚合物 ,制成了锂盐络合物薄膜 .动态力学性能研究结果表明 ,本体系是主链刚性、侧链较柔软的梳状接枝聚合物 .应用时间温度等效原理 ,选择Tα 作为参考温度 ,建立了主曲线 ,得到了移动因子图和等自由体积图 .Williams、Landel和Ferry(WLF)经验方程的两个参数C1、C2 随着盐浓度增加而增大 .若T0 =50℃作为参考温度 ,平均松弛时间lgτc 与锂盐浓度C呈线性关系 .随着侧链分子量增加 ,主曲线向高频率移动 ;平均松弛时间lgτn 与侧链分子量的关系也是线性的 ;另外随着盐的不同 ,主曲线也会产生移动 ,表明盐种类对松弛时间产生影响 .

考虑热松弛时间的半无限粘弹性压电杆的热冲击问题

基于具有一个松弛时间的广义热粘弹性理论,研究了半无限压电杆热冲击问题。利用现代控制理论中状态空间法求解了偏微分控制方程,获得了拉普拉斯变换域内的精确解。利用数值反变换方法,得到了位移、温度和应力的分布曲线,同时将广义理论和传统耦合理论做了对比。从这些结果来看,当所考察时间的量级短到与材料热松弛时间量级相同时,热松弛影响着所有场变量的分布。材料粘性性质不影响温度分布,但在时间很短时对应力分布影响显著,而对位移分布的影响为时间愈长愈明显。

基于波及延误的航班过站松弛时间重分配

航班计划松弛时间是为航班地面过站设置的冗余时间,如果预留过多是对资源的浪费,造成飞机、机组、时间等资源的闲置;但在实际运营中,又是吸收延误的重要手段,如果预留时间过少,将造成延误传播加剧.针对过站松弛时间优化问题,本文构建波及延误树.动态研究以初始航班延误为根节点触发的延误传播过程,建立航班过站松弛时间重分配模型,该模型具有确定性和线性易于求解的优点.通过航空公司的实际运行数据的实验结果表明,提出的模型能够较好地解决松弛时间优化问题,在基本不改变原始的机队和机组调度决策的基础上,不增加计划成本而将波及延误时间降低28%.

蠕变岩层地层刚度和松弛时间对套管外挤力的影响

蠕变岩层套管外挤力计算要考虑蠕变松弛时间和固井水泥环性能的共同作用,目前的计算模型没有同时考虑两者的影响,使得计算结果偏差较大。在考虑水泥环作用条件下,建立了蠕变地层下套管外挤力黏弹性模型,利用该模型研究了松弛时间、地层刚度和水泥环性能对套管外挤力的影响。研究结果显示,不考虑水泥环作用,蠕变岩层套管外挤力与无蠕变作用的套管外挤力最终值相同,考虑水泥环作用时,蠕变岩层套管外挤力取决于水泥环性能;与以往蠕变岩层套管外挤力主要受地应力与蠕变率影响的认识有所不同,影响蠕变岩层套管外挤力的主要因素还包括地层刚度和松弛时间,它们影响套管外挤力大小和峰值、稳定值变化趋势;考虑内压和水泥环作用时,所得到的蠕变岩层套管外挤力远大于SY/T5724-2008套管设计标准计算得到蠕变岩层套管外挤力,该标准中蠕变岩层套管外挤力计算方法仍然值得商榷。利用所建模型和实验结果,分别对伊拉克Missan油田和中原文中油田蠕变盐膏层段套管外挤力进行比较分析,在相同地应力和蠕变松弛时间作用下,地层刚度不同,套管外挤力相差很大,所得结论与现场情况相吻合。

沥青混合料松弛和延迟时间谱的确定与换算

为了分析沥青混合料不同时间谱的确定方法和相互换算关系,采用Prony级数和积分变换表达式分别对沥青混合料的离散松弛和延迟时间谱及连续松弛和延迟时间谱进行确定,并将连续时间谱进行离散化表示,建立了由连续时间谱换算离散时间谱的关系式,由时间域、Laplace变换域和频率域内本构关系分别导出了离散松弛与延迟时间谱之间的换算线性方程组,并通过动态模量和蠕变柔量主曲线试验结果对本研究确定和换算方法的有效性进行了验证.结果表明,沥青混合料的4种时间谱可以通过试验主曲线同时确定,松弛与延迟时间谱之间的换算结果与试验结果吻合较好,该方法能够为沥青混合料黏弹性参数的全面分析提供有效工具.

基于随机松弛时间的行程时间可靠性计算模型

提出了基于随机松弛时间的行程时间可靠性动态计算模型。研究了交通系统内部车辆间相互干扰作用对行程时间可靠性的影响。运用交通流动力学理论建立模型,证明了模型的各项异性,并基于蒙特卡洛和欧拉折现法设计相应的求解算法。模型能够较好地反映给定交通供需条件下的行程时间可靠性退化规律,量化交通流内部车辆间相互干扰对行程时间可靠性的影响。算例分析表明车辆间相互干扰程度的加剧会引起行程时间可靠性退化轨迹的明显改变,干扰越剧烈,动态行程时间可靠性的退化速度越快、达到稳定状态时的行程时间可靠性水平越低。拓展了传统行程时间可靠性计算模型仅考虑外部供需的局限性,探讨了交通流松弛时间的随机波动对行程时间可靠性的影响。所建模型和方法可以为高速公路、城市快速路、主干道等大型设施的动态行程时间可靠性预测提供理论依据和实践参考。

沥青混合料松弛时间谱分析

根据改性沥青SMA13、改性沥青Superpave20和普通沥青Superpave25不同温度和荷载频率下的复数模量试验结果,采用多项对数正态分布组合形式确定了各沥青混合料的松弛时间谱函数,并利用遗传算法求解其中参数.结果表明:随着温度的降低和荷载频率的增加,沥青混合料存储模量增加;在中等及较高温度时,随着荷载频率的增加,沥青混合料损失模量增加,而当温度较低时,则正好相反;当采用2项或2项以上的对数正态分布组合时,利用松弛时间谱预测的存储模量和松弛模量具有较高的精度.利用松弛时间谱和时间-温度等效原理可以确定沥青混合料很宽作用时间范围上的黏弹参数,从而为沥青混合料及路面结构黏弹性力学响应分析提供简单、有效的途径.

聚丙烯/尼龙6共混物熔体的松弛时间

用扫描电镜对聚丙烯(PP)/尼龙6(PA6)共混物断面形貌进行了表征,用旋转流变仪小振幅剪切模式测试了PP/PA6共混物的动态模量,并采用广义Maxwell模型对于损耗模量-角频率曲线进行了拟合。扫描电镜结果表明,聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)有效提高了PP和PA6之间的相容性,使得分散相PA6粒径尺寸减小。广义Maxwell模型中,当松弛模数为N=5和6时,拟合曲线与实验数据在低频下存在明显的偏差,而松弛模数为N=7时,广义Maxwell模型能够较好地拟合实验曲线。固定PP/PP-g-MAH质量比为90/6时,随着PA6含量的增加,共混物PP/PP-g-MAH/PA6的松弛时间延长,松弛时间谱曲线以短时区为轴心逆时针旋转,向长时区偏移。