口腔加工对广叶绣球菌多糖剪切流变特性的影响

为了探讨口腔加工对广叶绣球菌多糖(SLPs)流变性的影响,为SLPs作为一种新型功能性原料提供理论依据,试验将制备得到的SLPs与人工唾液以1∶1(V/V)制备0.125%、0.25%、0.5%、1%、2%、4%混合液,采用流变仪测定其静态及动态流变特性,使用纳米粒度及电位分析仪测定0.5%、1%、2%、4%的SLPs溶液及混合液的粒径分布及平均粒径,并分析其粒径分布。结果表明,随着角频率的增加,SLPs溶液与混合液在0.25%~4.00%下表观黏度降低,在0.125%时增加,混合液的表观黏度大于SLPs溶液;SLPs溶液与混合液的剪切应力随剪切速率的增加而增大,混合液的剪切应力大于SLPs溶液,随着多糖浓度增加,剪切应力增大;SLPs溶液为0.125%~2.000%时tanδ值大于1,在4%时低频率扫描下tanδ值小于1,高频率扫描下大于1,混合液为0.125%~4.000%时tanδ值大于1。SLPs溶液为0.5%~4.0%时粒径分布主要集中在10~100 nm,极少部分分布在100~1000 nm。混合液相比于SLPs溶液,不同浓度混合液粒径分布更均匀,少量粒径集中在100~1000 nm,大部分均匀集中在10~100 nm。由此可见,口腔加工能够影响SLPs的流变学特性与粒径分布,且SLPs与人工唾液之间具有一定的协同作用。

沥青胶结料应变延迟恢复特性的动态剪切流变试验表征

沥青胶结料在中、高温条件下的变形恢复特性直接影响沥青混合料的抗车辙性能。传统的经验指标(针入度、软化点等)以及一些基于复数模量的力学性能指标在表征沥青的应变延迟恢复特性方面存在不足。本工作基于串联Maxwell模型和并联Kelvin模型所描述的力学行为差异及粘弹性力学参数的频率响应特征,提出了采用相位角频域曲线的斜率来表征沥青胶结料应变延迟恢复特性的方法。本研究综合分析了三种不同针入度水平的基质沥青和两种SBS改性沥青在30~70℃下的复数模量和相位角参数,发现相位角频域主曲线相比复数模量主曲线可以更清晰地反映不同类型沥青胶结料的粘弹力学特性差异。试验结果表明,SBS改性沥青的相位角并非如基质沥青随角频率增加单调降低,而是会在特定的温度、频率区间呈现增长趋势。此规律可用于表征沥青胶结料的应变延迟恢复特性,并用于评价材料在特定温度范围的抗车辙性能。

新型剪切阀式磁流变阻尼器设计程序及试验

目前针对磁流变液制成的磁流变(MR)阻尼器的研究已取得了很多成果,但在实际设计过程中仍缺乏参数可调便捷有效的设计程序。文章利用简化的设计方法,基于MATLAB中的人机交互图形化用户界面设计功能,编写便捷的剪切阀式MR阻尼器参数快速设计程序面板,利用ANSYS的电磁场分析模块对阻尼器进行了磁路有限元分析,预估了阻尼器的阻尼力和可调范围,并制作实体阻尼器对数值模拟进行验证。结果表明:采用所提程序设计的MR阻尼器能够满足磁路优化原则,制作对应的MR阻尼器性能测试表明磁感应强度的实测值与有限元分析结果基本一致,进一步证明了所提方法的有效性。

高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高温流变性能

为了研究高掺量胶粉-SBS复合改性对基质沥青高温流变性能的影响,以高掺量胶粉-SBS复合改性沥青为主要研究对象,首先通过三大指标和布氏旋转黏度研究了高掺量胶粉-SBS复合改性沥青性能随胶粉掺量变化而变化的趋势;然后设计了6种试验方案,采用动态剪切流变仪探究了6种沥青的高温流变性能,并进行了比较详细的对比性研究。结果表明:高掺量胶粉-SBS复合改性沥青的高低温性能随着胶粉掺量的增加而增大,在胶粉掺量为42%时,可以同时满足良好的性能与施工要求;在高温流变性能试验中,与单一改性沥青相比,复合改性沥青的复数剪切模量(G*)、车辙因子(G*/sin(δ))、蠕变恢复率(R)得到明显提高,相位角(δ)和不可恢复蠕变柔量(Jnr)有一定程度的降低,具有更强的弹性性能、高温抗车辙能力、变形恢复能力和抗变形能力;随着胶粉掺量从21%增加到42%,胶粉-SBS复合改性沥青的弹性成分随之增多,变形恢复能力与抗变形能力更强,高温流变性能更好。

蓖麻油基生物沥青流变特性及水稳定性研究

为研究蓖麻油基生物沥青(castor oil-based bio-asphalt,COBA)的性能,选择3种不同生物油掺量(5%、10%、15%)的蓖麻油基生物沥青及70号基质沥青作为研究对象,采用软化点试验、延度试验、弯曲梁流变(BBR)试验、动态剪切流变(DSR)试验以及接触角水分敏感性试验等宏观试验对蓖麻油基生物沥青的高温性能、低温性能与水稳定性能进行评价。结果表明:高温条件下,蓖麻油基生物沥青的高温抗变形与抗车辙性能降低,流变性能提高;而低温条件下,蓖麻油基生物沥青的延展性与低温抗裂性能增强;并且生物沥青中的酸性化合物与硅质集料作用生成的羧酸等在聚集体界面累积并结晶,而在遇水后水解,黏附性削弱。均表现为生物油掺量越大,生物沥青性能变化越明显。

流变剪切法制备7A09铝合金半固态坯料

以冷却斜坡法为基础,通过自主设计的半固态制坯装置制备了7A09铝合金半固态坯料,利用正交试验法研究了浇注温度、斜管角度和立管转速对坯料组织的影响,并采用单因子试验法进一步研究了各因素对坯料组织形成过程的影响。结果表明,浇注温度对晶粒平均尺寸和平均形状因子影响最大,斜管角度次之,立管转速影响最小;合适的工艺参数为：浇注温度约为630℃,斜管角度在45°~60°之间,立管转速为70~100r/min。

紫红色泥岩剪切流变力学特性分析

针对五里堆2#滑坡内的巴东组T2 2b紫红色泥岩,进行室内岩石剪切流变试验,对泥岩在剪切变形过程中的流变特征进行深入研究。选用五元件黏弹性剪切流变模型建立流变方程,用Origin工具函数Exp Assoc拟合泥岩具有黏弹性特征的试验曲线,确定泥岩的黏弹性剪切流变参数。同时,利用流变参数对泥岩的流变曲线进行深入分析。基于泥岩的剪切流变试验,确定泥岩的长期强度参数。与泥岩的瞬时强度参数相比,长期强度参数有所降低。因此,用长期强度参数对滑坡进行设计更能保证工程的安全性。

饱水砂岩的剪切流变特性试验及模型研究

利用JQ200型岩石剪切流变仪,对武汉越江隧道围岩中的饱水砂岩进行剪切流变试验,得到不同应力状态下饱水砂岩的剪切流变曲线,研究其流变特性,并与干燥砂岩的流变特性做比较,发现饱水砂岩比干燥砂岩具有更明显的流变性,且饱水砂岩的应力门槛值比干燥砂岩的小些。基于得到的剪切流变试验曲线,用后验排除法进行流变模型的识别,最终选用五元件黏弹性剪切流变模型对试验曲线进行拟合,接着提出一种I-NVPB模型对全过程剪切流变曲线进行模拟,同时获得饱水砂岩的全部剪切流变参数。将试验结果与模型拟合结果进行对比分析,得出有关结论并显示所选模型的正确性,具有重要的工程实际意义和推广价值。

龙滩水电站泥板岩剪切流变力学特性研究

利用岩石剪切流变仪,对龙滩水电站泥板岩进行了剪切流变试验,分析了泥板岩剪切位移随时间的变化规律,探讨了不同应力状态下剪切流变速率的变化趋势,讨论了岩石剪切强度随时间的变化规律。将非线性流变元件(NRC模型)与西原模型串联起来,建立了新的能够描述加速流变特性的岩石非线性流变模型。采用泥板岩剪切流变试验曲线,对建立的黏弹塑性剪切流变模型进行了辨识,获得了岩石黏弹塑性剪切流变模型的材料参数,流变模型与试验结果的比较显示所建模型的正确性与合理性。

岩石锚固界面剪切流变试验及模型研究

大量的试验和工程实践表明:锚固系统的失效多是发生在岩土体和注浆体的锚固界面上。为此开展锚固系统界面力学特性的剪切流变试验,以研究注浆体与岩石交界面的受力机制以及锚杆锚固力在界面剪切流变过程中的变化特征。通过试验表明:在剪切面方向,随着时间的增长,同级剪应力荷载水平下剪切变形有所增加;当剪切应力水平较低时,试样剪切流变表现出初期和稳态流变,当剪切应力值超过某一界限时,剪切流变还表现出加速流变破坏阶段;随着流变时间的增加,锚杆轴向应变值有一定的增加,锚固力呈现缓慢回升的趋势;在此基础上,提出一种基于经验的非线性剪切流变模型,该模型特别考虑法向应力对剪切流变的影响,并将流变模型参数定义成剪应力水平的函数,从而能很好地描述剪切流变的初期、稳态和加速流变整个过程;为进一步验证锚固界面本构模型的正确性,采用此界面流变模型对试样3进行数值仿真的剪切流变试验51h,计算结果与试验数据非常接近,表明采用此模型是合理而有效的。

岩体结构面剪切流变试验及模型参数反演分析

针对锦屏二级水电站地下洞室群围岩富含节理的实际情况,采用弱面直剪流变仪对组成隧洞围岩的主要岩样(板岩、大理岩)进行了含软弱夹层岩石的剪切流变试验,得出岩石夹层的剪应力-剪切位移时程曲线。通过对岩石夹层试验结果的分析,得出了岩石的长期强度参数,与快剪试验获得抗剪强度参数相比较发现长期抗剪强度参数有所降低,且凝聚力对剪切流变特性的影响略高于内摩擦系数。最后通过对6种模型的拟合分析,得出了适合岩石夹层的标准线性体流变模型,在此基础上通过反演分析得到了岩石夹层标准线性体黏弹-塑性剪切流变模型,并反演了该模型的参数。

坝区辉绿岩体的长期剪切流变强度分析研究

岩体长期剪切流变强度是进行岩体工程长期运行稳定分析的重要基础。以大岗山水电站坝区辉绿岩现场剪切流变试验数据为基础,分别采用等时应力-应变曲线法、非稳定蠕变判别法和稳态蠕变速率法计算获得坝区辉绿岩的长期剪切流变强度,并进行了对比分析。采用等时应力-应变曲线法分析坝区辉绿岩的长期剪切流变强度较为科学合理。与岩体瞬时抗剪强度相比,长期剪切流变强度因裂隙损伤扩展有所降低,坝区岩体长期剪切流变的内摩擦角衰减了30.7%,长期剪切流变的粘聚力衰减了22.6%。

不同结构驱油聚合物的界面剪切流变性质

利用双锥法研究了油田现场用超高分子量部分水解聚丙烯酰胺(PHPAM)和疏水改性聚丙烯酰胺(HMPAM)溶液与航空煤油间的界面剪切流变性质,考察了时间、应变幅度和剪切频率对不同浓度PHPAM和HMPAM溶液界面剪切流变参数的影响.结果表明,只有在适宜的剪切频率条件下,流变数据才能反映界面膜的结构信息.HMPAM分子具有界面活性,能吸附在界面上,其界面膜的强度随时间变化逐渐增强,且在高浓度时以黏性为主;PHPAM分子不具有界面活性,其剪切流变参数没有时间依赖性,界面层以弹性为主.HMPAM能通过疏水作用形成界面网络结构,界面膜的剪切复合模量明显高于PHPAM界面层.HMPAM界面层中网络结构在剪切形变作用下的破坏与重组这一慢弛豫过程是其强度较高的原因.

二乙烯三胺-长链脂肪酸体系的界面剪切流变性质

利用双锥法研究了长链脂肪酸模拟油-二乙烯三胺溶液体系的界面剪切流变性质,考察了界面老化时间、应变幅度和剪切频率对界面剪切流变参数的影响,探讨了脂肪酸的疏水链长和饱和度与界面膜性能的关系。结果表明,在脂肪酸模拟油-二乙烯三胺溶液体系中,脂肪酸与有机碱二乙烯三胺反应,生成阴离子型表面活性剂脂肪酸皂;脂肪酸皂与二乙烯三胺能够通过静电相互作用形成界面聚集体,与脂肪酸皂混合吸附,形成一定强度的界面膜。随脂肪酸疏水链长增加,体系界面膜排列更为紧密,剪切复合模量、弹性模量和黏性模量均随之而增大;脂肪酸疏水链中引入双键,分子尺寸增加,体系界面膜变得疏松,剪切复合模量、弹性模量和黏性模量均明显降低。

不同围岩级别凝灰熔岩剪切流变特性的试验研究

结合深圳莲盐高速公路隧道围岩中的II～V级凝灰熔岩进行了双轴剪切流变试验,通过试验结果分析和模型辨识,得到不同围岩级别凝灰熔岩的剪切流变规律和流变模型。II,III级围岩采用广义Kelvin模型,IV级围岩采用伯格斯模型,V级凝灰熔岩采用非线性流变模型,可以较好地模拟围岩的流变特性;II,III,IV级围岩主要以脆性破坏为主,V级围岩则以塑性破坏为主;试验还得到了II～V级凝灰熔岩的剪切流变参数;并通过对试验结果与不同级别围岩剪切流变模型的对比分析,进一步验证了流变模型的合理性。

EVA/EPDM共混改性沥青的动态剪切流变性能

采用ARES流变仪研究了乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复配三元乙丙橡胶(EPDM)改性AH-70沥青的动态剪切流变特性,并与基质沥青的流变特性进行对比。结果表明,配比为5/1/100的EVA/EPDM/沥青抗车辙因子(G*/sinδ)在相同条件下较基质沥青明显增大,表明其具有良好的高温抗车辙性;配比为4/2/100的EVA/EPDM/沥青黏性成分与弹性成分的比值(tanδ)较基质沥青明显降低,黏弹比例随温度变化影响较小,表明其抗低温脆裂性能明显增强。

缔合聚合物溶液岩芯剪切流变行为研究

针对疏水型缔合聚合物和普通线性高分子聚合物两种不同分子结构的聚合物,开展了岩芯剪切对聚合物溶液流变行为的影响研究。测试了剪切前两种聚合物溶液的流变曲线,分析了流变特性。用人造岩芯进行了岩芯剪切实验,测试了剪切后的聚合物溶液各自的流变曲线并进行了对比分析。将剪切后的聚合物溶液进行了阻力系数和残余阻力系数测试,以模拟经地层剪切后聚合物溶液在油层深部的变化状况。研究结果对聚合物驱具有重要参考价值和指导意义。

纤维沥青胶浆动态剪切流变参数与温度相关性研究

采用动态剪切流变试验,分析了纤维沥青胶浆动态流变参数与温度的相关性,以及不同动态剪切流变参数和不同纤维胶浆的温度敏感性。结果表明:纤维沥青胶浆的动态流变参数G*,G',G″,δ和G*/sinδ等指标与温度具有很好的相关性;各指标在低温区的温度敏感性要高于在高温区的温度敏感性;纤维沥青胶浆的温度敏感性与基质沥青相比明显降低,其中聚丙烯腈纤维胶浆的热稳定性较好;添加纤维后的沥青胶浆抗车辙因子G*/sinδ明显提高,表明抗流动变形能力显著增强。

西藏邦铺矿区花岗岩剪切流变本构研究及其开挖边坡长期稳定性分析

岩体的破坏主要是沿着破坏面滑移的压剪破坏,对西藏邦铺矿区花岗岩岩样进行不同法向应力下的剪切流变试验。通过分析其剪切流变试验曲线,并基于Burgers模型,引入了一种改进非线性牛顿体黏壶,进而提出了一种改进的Burgers剪切流变模型,并利用该流变模型辨识的参数,应用于西藏邦铺矿区开挖边坡长期稳定性分析。结果表明:(1)改进的Burgers剪切流变模型,能够很好地拟合岩石流变的3阶段,对加速流变阶段的拟合结果很理想,具有较好的实用性;(2)开挖边坡稳定性分析时,考虑流变长期作用后,开挖边坡中部台阶区域位移变大,应力也发生变化,应加强该区域的支护和预警措施。

凉粉草胶的稳剪切流变学性质

研究了凉粉草胶在不同质量浓度、温度、pH、盐的种类及盐浓度和不同蔗糖浓度下的流体行为以及固定剪切速率下的表观粘度随不同条件的变化情况。结果表明，凉粉草胶溶液在不同的条件下呈牛顿流体或假塑性流体行为，在剪切速率52．8s^-1下，10g／dL凉粉草胶溶液的表观粘度随胶质量分数（1～20g／dL）的增加而递增，随温度（25～70℃）的升高而递减，随pH（5～12）的变化则不具有单调性，随NaCl（0～3．0g／dL）的添加而递减，随CaCl2（0～3．0g／dL）的添加则先减小后增大，随蔗糖（10-50g／dL）的添加则递增。