聚乙烯共混体系流变行为对吹塑薄膜雾度的影响

研究了线型低密度聚乙烯(LLDPE)/低密度聚乙烯(LDPE)共混体系的吹塑薄膜雾度与流变行为之间的关系。利用DSC、光散射和WLI等方法对吹塑薄膜制品的内部结晶情况及表面形貌进行表征,利用GPC和流变学方法对单组分及共混物熔体的结构进行表征。实验结果表明,LLDPE/LDPE共混体系吹塑薄膜的总雾度主要取决于薄膜的表面粗糙度;薄膜的表面粗糙度与可恢复剪切应变参数(γ_(∞))呈开口向上抛物线函数关系,选择具有合适γ_(∞)的LDPE树脂以及添加量是控制LLDPE/LDPE共混体系吹塑薄膜雾度的关键。

基于甘蔗耕地黏土离散元参数标定的流变模型构建

针对华南宿根甘蔗的耕地土壤因多级复合团聚显现的逐层异构黏重性,为表征其特异性流变行为,该研究通过重黏土的离散元参数标定,构建团粒几何、力学属性多层演变的非匀质耕层模型,进而分析仿生壁板的推进阻力。结合休止角与三轴压缩试验及仿真结果,JKR表面能、恢复系数与动摩擦因数是影响重黏土流变响应的显著因子,不同耕层间参数差异明显。蕴含团粒级配分布、本征接触属性与黏聚特性的离散元模型具有表征多耕层复合流变性能的能力,通过三轴力学试验验证得到的本构响应偏差低于9.27%。采用该模型计算出的仿生耕作壁板推进阻力与土槽实测推进阻力之间的相对误差仅8.3%,表明对机具—土料互作关系的预测有效且较准确。研究结果可为触土部件适应性设计与动力学优化提供数据支持和模型参考。

四参数流变模式及其水力计算模型

提出了一种四参数流变模式,该模式能够精确地描述各种无时间依存关系的钻井液体系。利用多组测量数据评价了四参数流变模式对不同流体的拟合效果。根据管流特性参数法,并扩展应用到环空中,推导了管内与环空的层流压降计算公式,同时给出了紊流计算的半经验公式。通过引入广义流性指数的方法,给出了流态判别模型,使层流与紊流计算一致。根据四参数水力计算模型编制了计算机程序,利用一组不同来源的实验数据(包括管内与环空各种钻井液下的层流和紊流流动),验证了四参数模式的水力计算模型。与实测数据的对比表明,该模型计算结果与测量数据吻合得很好。说明该模式的水力计算模型要优于当前可用的流变模式。

基于流体时变性的隧道劈裂注浆机理研究

水泥复合浆液流变参数的时变性对注浆扩散范围计算值影响很大。基于宾汉体流变方程和平板裂缝理想平面流模型,推导了考虑流体时变性的土体劈裂注浆扩散半径计算公式。由公式可知,土体劈裂压力、裂隙宽度、浆液流速、流变参数的时变性是影响扩散半径的重要因素。计算分析了劈裂注浆过程中劈裂压力随缝隙宽度的变化以及流变参数对扩散半径的影响规律。结果表明,忽略流体时变性注浆扩散半径计算值明显偏大,会给注浆工程设计带来隐患。结合厦门机场路隧道全风化花岗岩地层注浆试验,发现水泥复合浆液劈裂注浆加固效果良好,扩散半径理论计算值基本符合工程实际;研究成果对风化花岗岩地层劈裂注浆的设计和施工具有一定的指导意义。

搅拌工艺参数对半固态AZ91D镁合金流变性能的影响

通过自行设计制造的一套半固态镁合金机械搅拌装置,制备了AZ91D镁合金半固态浆料,研究了工艺参数对半固态镁合金流变性能的影响。结果表明,适合镁合金的半固态温度为5 60～5 70℃,其相对应的固相体积分数为41%～48%。在剪切速率为79.75s-1、剪切时间为2 40s时就可使半固态镁合金获得良好的流变性能。

钻孔灌注桩泥浆流变特性及水力参数研究分析

钻孔灌注桩泥浆主要功能是稳定孔壁、悬浮和携带钻渣,其泥浆流变特性和水力参数对泥浆作用至关重要。本文首先实验研究了钻孔灌注桩泥浆的流变特性;然后推导出了钻孔灌注桩泥浆流变参数的计算公式;最后分析了钻孔灌注桩泥浆稳定孔壁、携带和悬浮钻渣的特性,对评价和优化钻孔灌注桩泥浆具有重要理论和实践意义。

气体辅助注射成型气体薄壁穿透的数值模拟研究

气体辅助注射成型中 ,气体的薄壁穿透是影响注塑件强度和性能的重要因素。运用有限元法及CAE技术 ,就聚合物流变性能及工艺参数对气体薄壁穿透的影响进行了数值模拟 ,探索了流变性能、注射工艺参数与气体薄壁穿透的规律性关系 ,用流变学理论分析了其影响机理 ,并揭示了气体薄壁穿透的形成原因。本研究的数值模拟结果与T .J .Wang等[1] 和D .M .GAO等[2 ] 的实验结论相符合。

砂岩裂隙注浆浆液扩散机理及影响因素研究

在煤矿防治水工程中,对含水层本身或导水通道进行注浆封堵是工程实践中常用的方法。注浆封堵工程的成败很大程度上取决于注浆目标本身裂隙发育特征和注浆参数选取。以鄂尔多斯盆地侏罗系煤田纳林河矿区某煤矿直罗组厚层状粗、中砂岩含水层作为注浆机理研究对象,在深入分析注浆材料流变性及注浆控制方式等因素对砂岩裂隙注浆过程控制作用的基础上,建立了单一裂隙注浆扩散控制方程,通过求解分析了岩体裂隙注浆扩散过程。在浆液扩散控制方程的基础上,从裂隙宽度、浆液性质、注浆速率三个方面影响因素的相互作用出发,对裂隙注浆扩散机理进行了研究,为砂岩裂隙注浆工程提供科学指导。

磁流变材料流变学参数与检测方法

磁流变材料的可控流变学特性直接影响磁流变器件性能。在介绍流变学参数的基础上,分析磁流变材料的流变学特性的检测方法、工作原理,阐述相关检测仪器的研究进展;指出了磁流变材料的流变学特性检测技术研究动向。

NDJ-4型旋转粘度仪的改进及其应用

在改进NDJ-4型旋转粘度仪的基础上,测量了端羟基聚丁二烯(HTPB)的表观粘度,依此估算出它的流变学参数(切应力τ、剪切速率γ及剪切速率指数n),对HTPB的流变学特性进行了表征,为含硼富燃固体推进剂药浆工艺的影响因素的流变特性研究奠定了基础。

单向应力状态下线性强化弹粘塑性材料的流变性质

分析了单向应力状态下线性强化弹粘塑性材料的流变性质 ,指出了这种材料的本构方程与粘弹性三参量固体的本构方程相似性 。

疏水缔合水溶性聚合物AP4清水溶液的流变特征

提高采收率用商品疏水缔合聚合物AP4为丙烯酰胺、丙烯酸、烷基二甲基烯丙基氯化铵共聚物,分子量1.7×106,水解度18.2%,疏水基含量<1%,由粘浓曲线求得临界缔合浓度CAC为1000 mg/L.用矿化度487 mg/L的清水配制AP4溶液,溶液粘度在45℃、7.34 s-1测定.AP4溶液45℃粘度-剪切速率(0.1～1000 s-1)曲线,溶液浓度≤CAC时在低剪切速率下出现振荡,振荡强度和振荡区宽度随溶液浓度降低而增大,之后出现假塑性和胀流性:溶液浓度≥CAC时依次出现牛顿性、假塑性和胀流性.假塑性区流变曲线符合幂律,给出了不同浓度(400～2000 mg/L)的7个AP4溶液的假塑性区宽度,K和n值.浓度800和1000 mg/L的AP4溶液在45℃、不同剪切速率(200～1550 s-1)下剪切2 min后,粘度保留率(30%～20%)和静置时粘度恢复率(80%～130%)相当分散,剪切速率低时粘度恢复率<100%;对于浓度1500mg/L的AP4溶液,剪切速率对粘度保留率(～10%)和粘度恢复率(>100%)的影响大大减小.从分子内和分子间缔合结构在剪切作用下的破坏和再生解释了疏水缔合聚合物溶液的流变性和剪切后粘度恢复性.图6表2参11.

聚氨酯预聚物改性沥青的制备及其流变行为

为了赋予基质沥青良好的物化性能,增强其在不同环境条件下的适应性,采用聚氨酯预聚物对基质沥青进行改性.基于选择的原材料,首先采用正交试验和直观分析法确定了聚氨酯预聚物改性沥青的最佳制备工艺参数,在此基础上,通过分析聚氨酯预聚物掺量对改性沥青3大指标、韧性、存储稳定性和粘度指标的影响,确定了聚氨酯预聚物改性剂的最佳掺量.其次,借助动态剪切流变试验(DSR)和弯曲梁流变试验(BBR),对比分析了聚氨酯预聚物改性沥青、SBS改性沥青、SBR改性沥青和基质沥青的流变行为.试验结果表明,聚氨酯预聚物改性沥青的最佳制备工艺参数为单位制备量400g、剪切速率4000r/min、剪切温度150℃和剪切时间40min;综合考虑改性沥青3大指标、韧性、存储稳定性、粘度指标和经济性,推荐聚氨酯预聚物改性剂最佳掺量为6%;较其它3种沥青,聚氨酯预聚物改性沥青在52~82℃温度区间内具有最优的高温性能,但其对温度的敏感性最强.同时,聚氨酯预聚物改性沥青在交变应力作用下的弹性性能略低于弹性性能最优的SBS改性沥青.此外,聚氨酯预聚物改性沥青的低温流变性能略低于低温性能最优的SBR改性沥青.

砂土蠕变特性试验研究

高速铁路对基础的变形要求十分严格,为研究高速铁路桥梁桩底砂土层的蠕变变形规律,获取其蠕变模型和模型参数,开展桩底砂土的蠕变试验。针对超长桩桩端高应力环境,通过室内侧限高压单向压缩试验获得桩底土样在多级荷载作用下的应力–应变–时间关系曲线。砂土的压缩变形主要经历瞬时变形、固结变形和衰减型稳态蠕变变形3个阶段。砂土黏弹性蠕变模量受应力水平影响小,蠕变模型可不考虑非线性流变特性。研制蠕变参数拟合程序(CPF),并利用试验成果,对砂土蠕变模型进行识别和参数确定,结果表明,Schiffman黏弹性模型能较好地描述桩底砂土层的蠕变变形特性。研究成果可供持力层为砂土的超长桩基工后沉降计算及评估利用和参考。

基于浆液流变参数时变性的超细水泥风氧化带注浆加固技术

以顾北煤矿13116工作面风氧化带回采为工程背景,在分析煤层赋存条件和基岩风氧化带特征的基础上,测定了超细水泥浆液的时变性流变参数和风氧化带顶板岩层的渗透特性参数,建立了针对顾北矿风氧化带顶板岩层渗透特性的基于浆液流变参数时变性的浆液扩散方程,进行了注浆工程设计。研究结果表明:水灰比0.6的超细水泥浆液是典型的流变参数时变性幂律型浆液,在可泵期内有较好的流变性,其流变参数可以通过高分散性纳米SiO2和聚羧酸减水剂来调控。对风氧化带注浆,必须在综合考虑岩体的有效渗透率Ke,孔隙率φ和浆液的时变性流变参数c0,k和n的基础上,合理地设计注浆压力和浆液扩散时间,才可以实现浆液在被注煤岩体中的高效扩散,切不可过度增加注浆扩散时间。