基于ZWT模型的胶带输送机动力学方程的建立

以往在建立输送带的动力学方程时,大多采取Voigt模型。而Voigt模型属于线性粘弹性模型,虽然考虑了胶带的粘弹性,但却忽视了其在大变形下表现出的非线性力学行为。基于ZWT非线性粘弹性本构模型,建立了输送机动力学方程,使用显示有限差分法求解并利用Matlab计算,分析了不同工况下输送机的动态响应特性。结果表明:依据ZWT模型建立的输送带动力学方程,输送带的动张力小于依据Voigt模型建立的输送带动力学方程;输送机以抛物线加速度启动曲线启动,输送带的运行稳定值小于其他两种启动曲线;当输送机启动时,启动时间越长,输送带启动越平稳;启动速率越大,输送带驱动滚筒处的动张力也越大;输送机空载启动比满载启动运行更平稳。

Probabilistic Life Calculation Method of NdFeB Based on Brittle Fatigue Damage Model

This paper proposes a probabilistic life calculation method of NdFeB based on brittle fatigue damage model.Firstly,Zhu-Wang-Tang(ZWT)constitutive model considering strain rate is established,and based on this,a numerical co-simulation model for NdFeB life calculation is constructed.The life distribution diagram of NdFeB under different stress levels is obtained after simulation.Secondly,a new model of brittle fatigue damage based on brittle damage mechanism is proposed.Then the parameters in the model are identified according to the life distribution diagram of NdFeB and the parameter distribution of the damage evolution model when applied to NdFeB is obtained.Finally,the probability density evolution equation of NdFeB life calculation is established and solved using the probability density evolution method.Probability density function(PDF)of NdFeB life under different stress levels is obtained and provides theoretical basis for the reliability of NdFeB in engineering applications.

高强石墨材料的动态本构模型

利用分离式Hopkinson压杆试验装置对SMF-800高强石墨进行了冲击压缩试验,获得了不同应变速率(618,868,1 185s-1)下的应力-应变曲线;采用损伤型朱-王-唐粘弹性本构模型和一维弹脆性损伤本构模型分别对应力-应变曲线进行拟合,并对拟合结果进行了对比。结果表明:高强石墨材料的破坏应力和应变随着应变速率的增大而不断增大;损伤型朱-王-唐粘弹性本构模型比一维弹脆性本构模型更能有效描述高强石墨材料的动态力学性能,在应变速率为618,868,1 185s-1时,前者拟合曲线的相关指数分别为0.992 15,0.999 52,0.972 15。

聚氯乙烯弹性体静动态力学性能及本构模型

为揭示聚氯乙烯弹性体在静、动态载荷下的力学性能,采用万能材料试验机和改进的分离式霍普金森压杆实验装置获得了材料在应变率为0.001、0.01、0.1、1 510、2 260和3 000 s-1下的应力应变曲线,并以屈服强度为整形器优选参数,对比了紫铜、铜版纸和铅等3种整形器材料的整形效果。使用修正的ZWT非线性黏弹性本构模型描述聚氯乙烯弹性体在静、动态载荷下的力学性能。结果表明:聚氯乙烯弹性体在静态载荷下具有应变率效应和显著的超弹性特性,动态载荷下表现出较明显的应变率效应和较强的抗变形能力,且静动态载荷下的力学行为受应变历史影响较大。3种整形器材料中铜版纸的整形效果最好。修正后的ZWT非线性黏弹性本构模型能够得到统一参数的本构表达式,且各应变率下的拟合结果与实验结果具有较好的一致性。

冲击荷载作用下纤维增强水泥砂浆模型研究

冲击荷载作用下，纤维增强水泥砂浆的冲击过程有五个阶段，即弹性压缩阶段、损伤阶段、材料内部发生大的贯穿性破坏阶段、孔洞崩塌阶段和“固体’’压缩阶段。根据此压缩过程进行模型分析，采用基于扰动态概念（DSC）模型和朱王唐（ZWT）模型建立的动态损伤模型描述材料的完整态和损伤态。本可以拟合测试波形，但与Lagrange分析结果存在一定差异。其余阶段采用状态方程进行描述。分析结果表明，此模型基这两种分析方法可以互相补充，相互检验。

光固化光敏树脂蜂窝结构试样动态力学行为及本构模型

为明确光固化成型技术制备的蜂窝状结构光敏树脂材料的力学性能,使用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆实验装置对原始实心试样和不同胞元直径的圆形蜂窝结构试样进行不同应变率的力学性能测试。结果表明:光敏树脂的弹性模量和屈服极限随应变率的增加而增加。低应变率下,光敏树脂达到屈服极限后出现了应变软化和应变硬化现象,体现出光敏树脂的粘弹性。高应变率下,光敏树脂呈现出显著的应变率效应以及应变率敏感性。蜂窝结构试样的弹性模量和屈服极限随着胞元直径的增加而降低。最后建立了高应变率下光敏树脂的ZWT非线性粘弹性本构模型,拟合的数据与实际数据能够较好地吻合。

弹射冲击载荷作用下沥青混凝土路面面层的损伤

沥青混凝土作为一种粘弹性材料一般只研究其疲劳损伤特性,冲击损伤研究较少。针对路面在弹射载荷作用下产生中低应变率响应的特点,采用Cauchy应变表达的三维简化ZWT(朱-王-唐)非线性粘弹本构模型以及应变率相关的损伤演化模型,建立了增量形式并将Kirchhoff应力转化为Cauchy应力,编写用户材料子程序嵌入有限元软件中。推导了恒应变率条件下含损伤的简化ZWT本构表达式,使用最小二乘法拟合出本构参数。分析了沥青混凝土场坪面层的冲击损伤,阐明了损伤变化规律、分布规律,为发射场坪的选择提供了一定参考。

聚碳酸酯粘弹性本构表征研究

本文研究了聚碳酸酯材料中低应变率范围内的动态力学性能。利用高速液压伺服材料试验机和非接触测试分析系统.开展应变率范围0.05/s-60/s的动态拉伸试验,获得不同应变率下的真实应力-真实应变曲线。动态力学性能测试结果表明聚碳酸酯表现出较强的应变率强化效应。基于测试数据.以朱-王-唐模型构建聚碳酸酯弹性阶段的动态本构关系.拟合曲线与试验测试结果较为吻合.表明拟合的本构方程能够有效准确地表征聚碳酸酯材料的粘弹性力学行为。