聚苯乙烯泡沫(EPS)蠕变松弛实验研究

室温下,对3种密度的聚苯乙烯泡沫(Expanded polystyrene,简称EPS)进行了一系列单轴拉伸蠕变实验和单轴压缩松弛实验.实验表明:在本实验范围内,任何一条蠕变曲线都可分为3个阶段,即瞬时弹性段、过渡蠕变段和稳态蠕变段;同时表明同密度的EPS其蠕变量值随着应力水平的增大而增大,同应力水平下的EPS其蠕变量值随着密度的增大而减小.并认真分析了一系列松弛实验曲线,建立了包含密度影响的EPS松弛模型并对该模型进行了验证.     

EPS压缩蠕变的应力与密度的相依性

室温下,对三种密度的聚苯乙烯泡沫(EPS)进行了不同应力水平下的单轴压缩蠕变实验,结果表明,蠕变随应力的增大而增大,随密度的增大而减小。利用粘弹性力学理论,根据弹性-粘弹性对应原理,使用求解粘弹性问题的积分变换方法(Lap lace逆变换),建立了包含密度和应力影响的EPS压缩蠕变模型。分析对比实验曲线和理论模型得到的结论,二者图形趋势较为一致,所以该模型可以反映密度和应力水平对EPS压缩蠕变的影响,可以用来描述EPS的压缩蠕变。     

开孔金属泡沫的传热分析

主要从开孔金属泡沫微观组织的基本结构出发对开孔金属泡沫内的固体热传导、气体热传导和热辐射进行了分析,根据以上的分析利用能量方程和两热流法建立了开孔金属泡沫的传热模型,并利用试验对泡沫镍的有效导热系数进行了测量,泡沫镍的有效导热系数实验值验证了开孔金属泡沫传热模型的正确性.     

基于离散元法的脆性岩石细观蠕变失稳研究

为从细观角度探究脆性岩石的蠕变失稳过程及失稳机理,该文基于三维颗粒流程序（PFC3D）考虑岩石的时效变形损伤过程,引入岩石细观单元时效损伤的应力腐蚀模型,建立了基于离散元方法的岩石时效变形损伤破裂模型,并通过单轴压缩及单轴蠕变的室内实验和数值模拟对比验证了所建立的时效变形损伤破裂模型的合理性。数值模拟再现了岩石的初始蠕变、稳态蠕变和加速蠕变三个蠕变阶段,同时模拟结果表明,在单级加载条件下,随着应力水平提高,稳态蠕变应变率显著增大,岩石蠕变失效时间逐渐缩短,初始轴向应变、初始侧向应变和初始体应变不断增大,且细观裂纹扩展形式与单轴压缩破坏形式基本相同,都是以拉伸裂纹为主,裂纹的增长速率随着时间增加而不断增大,尤其在第三蠕变阶段裂纹增长速率迅速增大;在分级加载试验过程中,模型的轴向应变、侧向应变和体应变以及裂纹最终扩展形态与单级加载基本相同;此外将三维蠕变模拟结果与二维模拟结果进行对比,结果显示三维模型拟合程度更高。     

基于离散元法的脆性岩石细观蠕变失稳研究EI北大核心CSCD

为从细观角度探究脆性岩石的蠕变失稳过程及失稳机理,该文基于三维颗粒流程序(PFC3D)考虑岩石的时效变形损伤过程,引入岩石细观单元时效损伤的应力腐蚀模型,建立了基于离散元方法的岩石时效变形损伤破裂模型,并通过单轴压缩及单轴蠕变的室内实验和数值模拟对比验证了所建立的时效变形损伤破裂模型的合理性。数值模拟再现了岩石的初始蠕变、稳态蠕变和加速蠕变三个蠕变阶段,同时模拟结果表明,在单级加载条件下,随着应力水平提高,稳态蠕变应变率显著增大,岩石蠕变失效时间逐渐缩短,初始轴向应变、初始侧向应变和初始体应变不断增大,且细观裂纹扩展形式与单轴压缩破坏形式基本相同,都是以拉伸裂纹为主,裂纹的增长速率随着时间增加而不断增大,尤其在第三蠕变阶段裂纹增长速率迅速增大;在分级加载试验过程中,模型的轴向应变、侧向应变和体应变以及裂纹最终扩展形态与单级加载基本相同;此外将三维蠕变模拟结果与二维模拟结果进行对比,结果显示三维模型拟合程度更高。     

微结构对泡沫材料蠕变性能的影响

针对较低密度开孔泡沫的正四面体模型,通过引入支柱结点处的体积修正使新模型能够用于预测较大密度范围内的泡沫材料的蠕变性能,并且基于该修正模型,分析了斜支柱的弯曲变形机制以及剪切变形机制对蠕变应变率的影响。结果表明:当泡沫材料的相对密度较低时,支柱的弯曲变形机制决定了其蠕变速率;而当相对密度较高时,支柱的剪切变形作用机制开始主导其蠕变速率。通过与实验结果的比较验证了本文预测的有效性。      

聚苯乙烯泡沫（EPS）压缩蠕变实验研究

室温下，对3种密度的聚苯乙烯泡沫（Expanded polystyrene，简称EPS）进行了一系列单轴压缩蠕变实验。实验结果表明，同密度的EPS其蠕变量值随着应力水平的增大而增大，同应力水平下的EPS其蠕变量值随着密度的增大而减小。在实验的基础上，根据弹性-黏弹性对应原理，使用求解黏弹性问题的积分变换方法（Laplace逆变换），建立了包含密度影响的EPS压缩蠕变模型。     

航空MDYB-3定向有机玻璃蠕变行为温度效应试验研究

对航空MDYB-3定向有机玻璃不同温度下的蠕变行为进行了试验研究.得到了有机玻璃在20,50℃和75℃和不同应力下的蠕变曲线,结果表明:有机玻璃蠕变分为三个阶段,随着温度和应力的增大,有机玻璃的蠕变速率加快,蠕变断裂伸长增大,抗蠕变断裂时间变短.运用陈化理论,Norton公式和指数公式分别描述了蠕变三个阶段的特性.     

温度与加载应力对双轴取向聚甲基丙烯酸甲酯蠕变行为的影响

考察了不同试验温度下YB-DM-11航空有机玻璃的拉伸性能,基于拉伸性能研究结果,在加载应力不超过对应温度下有机玻璃屈服强度的情况下,研究了蠕变温度和加载应力对有机玻璃蠕变行为的影响。结果表明,温度从25℃升至115℃,有机玻璃的屈服强度从85.69 MPa下降到9.89 MPa,降幅达88%。有机玻璃蠕变行为是温度、应力耦合作用的结果,升高温度或增加加载应力均能较大地提高有机玻璃的蠕变速率;通过降低蠕变温度或减小加载应力能有效地将有机玻璃蠕变过程控制在前2个阶段。采用广义蠕变方程和有效时间理论的蠕变模型对YB-DM-11航空有机玻璃前2个阶段的蠕变曲线进行拟合,所得拟合曲线与实验结果具有较高的重合度。     

应力水平和纤维角度对CGF/PP复合材料蠕变行为的影响及其Burgers模型参数的数值预测

采用DMA的Creep模式分别测试了短时间内（15 min）聚丙烯（PP）在不同应力水平和温度下的单向拉伸蠕变行为,长时间内（10 h）连续玻璃纤维增强聚丙烯（CGF/PP）复合材料单层板在不同应力水平和不同纤维角度上的拉伸蠕变行为。利用Burgers黏弹性模型拟合了蠕变测试数据,构建了相关参数与应力水平和纤维角度的依赖性。结果表明:PP和CGF/PP单层板的蠕变柔量均随应力增大而显著增加,稳态蠕变速率也随之增加,蠕变模量保留率明显下降,PP基体的黏弹性主要决定了CGF/PP单层板在低应力水平下的蠕变行为; 30%应力水平下,偏轴拉伸的纤维角度在0°~90°范围内存在拉-剪耦合效应,在45°时最为显著,此时稳态蠕变速率和蠕变变形量最大;利用四元件Burgers黏弹性模型拟合各条件下蠕变曲线得到的数值模型与实验数据具有较好的相关性,相关系数达到0.99,从得到的数值模型可知相关模型参数存在明显的应力和角度依赖关系;利用模型参数的数值拟合公式分别预测10 MPa应力下0°纤维方向的蠕变曲线及45°纤维方向上30%应力水平的偏轴蠕变曲线均与实验曲线一致,表明本文得到的数值模型的可靠性。