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基于分数阶三参数模型的HTPB推进剂粘弹性力学响应分析
1
作者
梁渊哲
任全彬
+2 位作者
何高让
郜婕
王新彤
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期173-180,共8页
为拓展分数阶粘弹性模型在端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中的应用,研究分数阶粘弹性模型预示推进剂频域下的动态模量变化。推导了三维下的分数阶三参数模型,并结合Grünwald-Letnikov定义编写UMAT子程序。为标定本构参数,推导了带有...
为拓展分数阶粘弹性模型在端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中的应用,研究分数阶粘弹性模型预示推进剂频域下的动态模量变化。推导了三维下的分数阶三参数模型,并结合Grünwald-Letnikov定义编写UMAT子程序。为标定本构参数,推导了带有预加载的蠕变、松弛响应的解析解,并采用遗传算法分别标定了0.4 MPa和0.6 MPa应力下蠕变实验以及10%和30%应变下松弛实验的本构参数。计算得到的有限元数值与解析解、解析解与实验值的时程相对误差均小于5%。采用分数阶三参数模型动态模量对-5、25、60℃下的动态力学实验(DMA)结果进行拟合得到本构参数,动态模量与实验结果误差小于2%,同时随着温度升高,本构参数均减小,体现出HTPB推进剂升温软化现象。结果表明,分数阶三参数模型能精确地描述不同温度下多种频率的HTPB推进剂模量变化,结合二次开发本构,可为后续HTPB推进剂复杂边界下的力学响应的研究提供材料本构模型。
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关键词
HTPB推进剂
dma实验
ABAQUS二次开发
分数阶三参数模型
遗传算法
复模量
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职称材料
基于DMA构建一种阻尼材料的本构关系
被引量:
1
2
作者
马训鸣
林晓焕
《机械研究与应用》
2009年第2期43-44,46,共3页
采用DMA的实验数据构建阻尼材料本构关系,并应用这种方法计算一块阻尼板的原点导纳,计算结果与试验数据基本一致,而且计算精度较高,用这种方法,可以比较精确的模拟阻尼结构。
关键词
机械振动
阻尼材料
dma实验
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职称材料
钢-橡胶辊对滚过程中橡胶层刚度和阻尼特性分析
3
作者
初红艳
丁瑞龙
+1 位作者
余强
张征
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期948-958,共11页
为了确定钢-橡胶辊挤压对滚过程中橡胶层的动态特性,对橡胶材料进行单轴拉伸和动态机械分析(dynamic mechanical analysis,DMA)实验,对实验数据进行拟合分析,叠加三参数Mooney-Rivlin超弹模型和5阶Prony级数形式广义Maxwell黏弹模型建...
为了确定钢-橡胶辊挤压对滚过程中橡胶层的动态特性,对橡胶材料进行单轴拉伸和动态机械分析(dynamic mechanical analysis,DMA)实验,对实验数据进行拟合分析,叠加三参数Mooney-Rivlin超弹模型和5阶Prony级数形式广义Maxwell黏弹模型建立橡胶材料的超弹-黏弹本构模型。通过有限元仿真得到动态加载下橡胶层的力-位移滞回曲线,并计算分析不同载荷、转速、橡胶硬度和橡胶层厚度下的橡胶层动刚度和等效阻尼比。分析结果表明,橡胶层动刚度随着载荷、转速和橡胶硬度增加而增加,随着橡胶层厚度增加而减小。等效阻尼比随着载荷和层厚增加而增加,随着转速和橡胶硬度增加而减小。橡胶硬度和橡胶层厚度对橡胶层的动刚度和等效阻尼比有显著影响,在设计过程中需要重点考虑。
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关键词
橡胶
单轴拉伸
实验
动态机械分析(
dma
)
实验
橡胶超弹-黏弹模型
动刚度
等效阻尼比
下载PDF
职称材料
题名
基于分数阶三参数模型的HTPB推进剂粘弹性力学响应分析
1
作者
梁渊哲
任全彬
何高让
郜婕
王新彤
机构
西安航天动力技术研究所
航天动力技术研究院
出处
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期173-180,共8页
文摘
为拓展分数阶粘弹性模型在端羟基聚丁二烯(HTPB)推进剂中的应用,研究分数阶粘弹性模型预示推进剂频域下的动态模量变化。推导了三维下的分数阶三参数模型,并结合Grünwald-Letnikov定义编写UMAT子程序。为标定本构参数,推导了带有预加载的蠕变、松弛响应的解析解,并采用遗传算法分别标定了0.4 MPa和0.6 MPa应力下蠕变实验以及10%和30%应变下松弛实验的本构参数。计算得到的有限元数值与解析解、解析解与实验值的时程相对误差均小于5%。采用分数阶三参数模型动态模量对-5、25、60℃下的动态力学实验(DMA)结果进行拟合得到本构参数,动态模量与实验结果误差小于2%,同时随着温度升高,本构参数均减小,体现出HTPB推进剂升温软化现象。结果表明,分数阶三参数模型能精确地描述不同温度下多种频率的HTPB推进剂模量变化,结合二次开发本构,可为后续HTPB推进剂复杂边界下的力学响应的研究提供材料本构模型。
关键词
HTPB推进剂
dma实验
ABAQUS二次开发
分数阶三参数模型
遗传算法
复模量
Keywords
HTPB propellant
dma
experiment
secondary development of ABAQUS
fractional-order three-parameter model
genetic-algorithm
complex modulus
分类号
V435 [航空宇航科学与技术—航空宇航推进理论与工程]
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职称材料
题名
基于DMA构建一种阻尼材料的本构关系
被引量:
1
2
作者
马训鸣
林晓焕
机构
西安工程大学机电学院
西安工程大学电信学院
出处
《机械研究与应用》
2009年第2期43-44,46,共3页
文摘
采用DMA的实验数据构建阻尼材料本构关系,并应用这种方法计算一块阻尼板的原点导纳,计算结果与试验数据基本一致,而且计算精度较高,用这种方法,可以比较精确的模拟阻尼结构。
关键词
机械振动
阻尼材料
dma实验
Keywords
mechanical vibration
damping material
dma
experiment
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
下载PDF
职称材料
题名
钢-橡胶辊对滚过程中橡胶层刚度和阻尼特性分析
3
作者
初红艳
丁瑞龙
余强
张征
机构
北京工业大学先进制造与智能技术研究所
先进制造技术北京市重点实验室
出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期948-958,共11页
基金
国家自然科学基金资助项目(51675010)。
文摘
为了确定钢-橡胶辊挤压对滚过程中橡胶层的动态特性,对橡胶材料进行单轴拉伸和动态机械分析(dynamic mechanical analysis,DMA)实验,对实验数据进行拟合分析,叠加三参数Mooney-Rivlin超弹模型和5阶Prony级数形式广义Maxwell黏弹模型建立橡胶材料的超弹-黏弹本构模型。通过有限元仿真得到动态加载下橡胶层的力-位移滞回曲线,并计算分析不同载荷、转速、橡胶硬度和橡胶层厚度下的橡胶层动刚度和等效阻尼比。分析结果表明,橡胶层动刚度随着载荷、转速和橡胶硬度增加而增加,随着橡胶层厚度增加而减小。等效阻尼比随着载荷和层厚增加而增加,随着转速和橡胶硬度增加而减小。橡胶硬度和橡胶层厚度对橡胶层的动刚度和等效阻尼比有显著影响,在设计过程中需要重点考虑。
关键词
橡胶
单轴拉伸
实验
动态机械分析(
dma
)
实验
橡胶超弹-黏弹模型
动刚度
等效阻尼比
Keywords
rubber
uniaxial tension experiment
dynamic mechanical analysis(
dma
)experiment
hyperelastic-viscoelastic model of rubber
dynamic stiffness
equivalent damping ratio
分类号
TQ336.5 [化学工程—橡胶工业]
下载PDF
职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于分数阶三参数模型的HTPB推进剂粘弹性力学响应分析
梁渊哲
任全彬
何高让
郜婕
王新彤
《固体火箭技术》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
下载PDF
职称材料
2
基于DMA构建一种阻尼材料的本构关系
马训鸣
林晓焕
《机械研究与应用》
2009
1
下载PDF
职称材料
3
钢-橡胶辊对滚过程中橡胶层刚度和阻尼特性分析
初红艳
丁瑞龙
余强
张征
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
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引证文献
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