Coefficient of retardation time found out by polynomial fitting to predict creep behaviour of polystyrene

The universal creep function is successful in relating the creep (ε) to the ageing time (tα), coefficient of retardation time (β), and intrinsic time (to). The relation was used to treat the creep experimental data for polystyrene (PS) specimens at a given aged time and different stress levels. Comparing with “middle-point”method reported in the literatures, β is found out by another method “polynomial fitting” in this work. Then unified master lines were constructed with the treated data and curves according to the universal equation. The master lines can he used to predict the long-term creep hehaviour and lifetime by extrapolating to a required ultimate strain.     

Prediction of long-term creep behavior and lifetime of PPC pipe materials by linear extrapolation

0　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｔｗｏｍａｉｎｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｔｏｐｒｅｄｉｃｔｔｈｅｌｏｎｇ ｔｅｒｍｍｅｃｈａｎｉｃａｌｂｅｈａｖｉｏｒｓａｎｄｌｉｆｅｔｉｍｅｆｏｒｐｏｌｙｍｅｒｉｃｍａｔｅｒｉａｌｓａｒｅｔｉｍｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｓｓ ｔｉｍｅｓｕｐｅｒｐｏｓｉｔｉｏｎ .Ｂｏｔｈｅｘｐｌｏｉｔｔｈｅｆａｃｔｔｈａｔｃｒｅｅｐｏｒｒｅｌａｘａｔｉｏｎｒａｔｅｓｉｎｃｒｅａｓｅｗｉｔｈｉｎｃｒｅａｓｉｎｇｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅａｎｄｓｔｒｅｓｓ.Ｔｈｅｉｒｃｏｍｍｏｎｄ…     

Prediction of long-term creep behaviour and lifetime of polystyrene by linear extrapolation

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多元统计分析在材料贮存寿命预测中的应用

冲击强度是轻武器材料的一个重要参数。为预测材料的贮存寿命，将两类材料进行加速热老化实验，以冲击强度为评判指标，先用方差分析法分析老化因素对冲击强度的显著性，再使用二元回归分析法处理加速老化实验数据，得到二元线性回归方程。经显著性检验，将回归方程用于材料冲击强度的预测和材料失效时间的估计。结果显示，冲击强度对温度和时间是极其敏感的，随着老化时间的延长和老化温度的升高，冲击强度显著降低。     

轴压水压耦合作用下裂隙砂岩蠕变特性

在水利水电、水底隧道等岩土工程建设中,伴有初始损伤的岩石材料长期处于轴压水压耦合环境下,严重影响岩土工程的长期稳定性.为保证处于轴压水压耦合环境下岩土工程的长期稳定性,以预加载制备的裂隙砂岩岩样为研究对象,利用特制的流固耦合多通道岩石流变系统,开展轴压水压耦合作用下裂隙砂岩单级加载蠕变试验及其蠕变模型研究,主要分析压力...     

考虑预固结时堆载预压卸载的沉降标准

为了分析预固结和次固结对堆载预压期的影响,依据Bjerrum等时间线蠕变图和Yin-Graham一维弹黏塑性模型(EVP模型),根据运行期限和允许沉降量等技术参数获得等、超和欠载预压卸载时的临界孔隙比,由此可计算决定等、超和欠载预压卸载时机的临界沉降量,并根据欠载预压的临界孔隙比公式计算出最小预压荷载,克服传统堆载预压依据主固结理论无法反映堆载预压和天然软土预固结效应降低次固结变形的缺陷.在考虑天然软土存在预固结效应情况下,证明新假说A与假说B存在近似等价的充分条件.算例表明,在计算堆载预压卸载时的临界沉降量和地基总沉降量时不能忽略天然软土预固结效应的影响.     

Aging Behavior and Creep Characteristics of CACB

沥青老化对水泥沥青复合胶结料蠕变特性的影响研究

李云良, 刘钰泽, 徐垒, 何鑫, 孙海蛟

(哈尔滨工业大学交通科学与工程学院, 哈尔滨, 150090)

摘 要：水泥沥青复合胶结料是由水泥、沥青及多种外加剂胶结固化形成的复合胶结材料,沥青的老化会对水泥沥青复合胶结料的蠕变特性产生影响。通过水泥沥青复合胶结料不同老化程度下的蠕变试验得到其蠕变柔量,结合分数导数修正博格斯模型的蠕变柔量进行了试验结果的曲线拟合,分析了沥青老化及材料配比等因素对水泥沥青复合胶结料蠕变特性的影响。研究表明,随着沥青老化时间的增加,复合胶结料抵抗瞬时弹性变形及粘性流动变形的能力增强,弹性成分增加而粘性成分减少,材料的变形能力变差,呈现出弹性材料的变形特性。在老化初期（老化时间小于12h）,沥青老化对复合胶结料的黏弹性力学性能影响较大,而在老化后期（老化时间大于12h）,沥青老化对复合胶结料的黏弹性力学性能影响较小。在老化初期,提高沥青用量可以增强复合胶结料的蠕变变形能力;在老化后期,沥青含量对复合胶结料的蠕变变形能力影响较小。

关键词：水泥沥青复合胶结料;老化;蠕变;黏弹性。

创新点说明：

（1）建立了考虑老化的水泥沥青复合胶结料黏弹性本构模型;

（2）基于本构模型参数建立了水泥沥青复合胶结料的老化表征方法与指标。

     

A creep technique for monitoring the aging precipitation in Cu-Nb bainitic steels

A creep technique was applied on a Gleeble-1500 thermal simulator for monitoring the aging precipitation in ultra-low carbon steels containing various coppers. The aging hardening curve was obtained by the hardness testing. With the aid of an optical microscope and TEM, the microstructure and the aging precipitates were detected. The results indicate that when the precipitation occurs during the creep a plateau will appear on the creep curve; the left-hand and right-hand endings of the plateau correspond to the precipitation start （Ps） and finish （Pf） times, respectively. The Pf obtained from the creep curve coincides with the peak hardness time （tp） at the aging hardening curve. A precipitation-time-temperature （PTT） diagram of the steel can be obtained.     

应用徐变恢复效应建立的应变全量递推方法

在统一当前应用广泛的各类徐变预测模式的条件下,建立高效、通用的徐变计算理论和方法,应从徐变本身的基本性质入手,从根本上把握其内在规律.在初步归纳了徐变统一理论基本特征的基础上,应用混凝土徐变恢复效应理论和应力冲量持时函数,建立了不需记录全部应力历史的全量递推方法,推导了应变全量递推表达式.研究表明,该方法适于不同类型的徐变预测模型和加载模式,能较大幅度提高计算效率,并满足计算精度要求.     

基于插值和时温叠加原理的橡胶老化寿命预测方法

老化性能衰退建模与寿命预测是橡胶等高分子材料腐蚀和防护领域的研究重点之一,探索新型预测理论与方法在橡胶加速老化寿命预报中的应用,能够为橡胶件的性能监测、维护和更换提供理论依据和参考。传统的高分子材料老化建模方法存在模型依赖性强、参数识别难度高和精度不足等弊端。为了快速地对常温下橡胶的老化性能衰退规律进行准确的预测和评估,以室内高温加速老化数据为基础,提出采用插值的方法计算各不同加速温度下的伪失效寿命,在获得的伪失效寿命数据组的基础上,计算了各加速温度相对最低加速温度的性能衰退平移因子。进一步分析发现平移因子满足阿累尼乌斯方程,且各高温下加速老化的数据可以根据平移因子转换至参考温度下。在建立阿累尼乌斯加速模型的基础上,应用时温叠加原理,通过高温平移因子的线性外推获得常温下的平移因子,从而建立了常温下橡胶的老化性能衰退预测方程,并与实测常温下的橡胶老化性能衰退数据进行了对比。结果表明,综合应用插值法和时温叠加原理可以对橡胶加速老化数据进行快速处理,且由加速数据外推获得的常温性能衰退量与真实值的比较可知,结果均分布在2倍分散线以内,很好地满足了工程上的使用要求。其结果可为相关高分子材料加速老化数据处理与寿命预测提供参考。     

基于UART串口的多机通讯

针对目前不同物联网设备之间多机通讯模块繁多、设备结构复杂、成本高的问题,提出一种基于通用异步收发传输器(universal asynchronous receiver/transmitter,UART)串口的多机通讯方法。基于微控制器自带的UART串口通讯方式,利用控制线控制通讯设备对通信线路的占用,采用主从控制策略,设定通讯协议和通讯主机、从机,主机作为信息转发和识别的单元,从机组成信息处理的单元,并通过通讯协议实现多从机扩展的功能。通过移植μC/OS-Ⅱ操作系统到STM32微控制器上,借助μC/OS-Ⅱ的实时多任务特性,将信息的接收、发送和识别设计成不同优先级的任务。试验结果表明,多机分时通讯方法能够实现主机、从机的信息接收、发送、识别的功能和多机可靠稳定的通讯,解决传统UART方式无法实现多机互相通讯的问题,为物联网设备的多机通讯提供一种可行方案。     

接触热弹塑性蠕变屈曲研究

基于文献〔１〕提出的临界应力－边界单元法,对热接触塑性问题的蠕变屈曲现象进行了研究,推导出了用于蠕变分析的接触热弹塑性增量型本构关系及临界应力－边界单元法组合方程格式,给出了根据不同边界条件确定临界时间的耦合方程式,推导了２类方程,对影响临界时间的各因素进行了分析并给出了确定的数学关系。最后计算了３个实例。     

南宁膨胀土考虑固结与蠕变耦合的变形特性研究

针对广西南宁膨胀土进行固结与蠕变耦合试验研究,探讨了非饱和膨胀土固结与蠕变变形特性,并且得到了对数形式的考虑固结与蠕变耦合的方程,拟合曲线与实测曲线较为吻合.考虑固结效应的蠕变方程比用流变模型得到的蠕变方程更符合膨胀土的实际情况,研究成果为分析膨胀土提供了新的理论方法.     

Road performances of mesoporous nano-silica modified asphalt binders

The objective of this paper was to find new modifier to improve the aging resistance and low temperature cracking resistance of asphalt. To investigate the aging resistance of modified asphalt binders, mesoporous nano-silica(doping Ti~(4+)) was used as a asphalt modifier. Some physical properties including penetration, ductility, and softening point of asphalt were analyzed with RTFO(Rotating thin film oven) aging and ultraviolet aging. Moreover, the performances of high and low temperature of modified asphalt binders with pressure aging were tested by dynamic shear rheometer(DSR) test and bending beam rheometer(BBR) test. These results showed that the penetration decreased, low temperature ductility, and softening point increased when adding mesoporous nano-silica to base asphalt. After ultraviolet radiation aging, the penetration loss and ductility loss of modified asphalt decreased than that of original asphalt, the increase of softening point was also significantly reduced than that of base asphalt. Furthermore, The test results of DSR and BBR showed that the G*sinδ and creep modulus‘s' of pressure aged asphalt decreased, but the creep rate ‘m' increased. It can be concluded that the aging resistance and cracking resistance of modified asphalt are improved by adding mesoporous nano-silica, especially the doping of Ti~(4+) could improve the aging resistance obviously.     

岩石非线性蠕变损伤模型研究

对岩石蠕变3个阶段各自的力学状态特征进行分析,认为岩石处于衰减和稳态蠕变阶段时存在非线性硬化现象,此时可以认为岩石内部不产生损伤或者是损伤程度十分微小可以忽略不计;当岩石处于加速蠕变阶段时,岩石内部的损伤不断产生并加剧,呈现出较为明显的非线性特征;将一个非线性硬化函数和损伤演化方程引入到Maxwell蠕变模型中去,使其可以较好地描述蠕变的3个阶段.对向家坝水电站右岸地下厂房工程区的砂岩进行了三轴蠕变力学试验,依据典型的岩石全程蠕变试验曲线数据,对所提出的岩石非线性蠕变损伤模型进行了辨识,辨识的蠕变模型和试验结果具有较好的一致性.     

考虑渗压的二长花岗岩流变损伤本构模型研究

基于二长花岗岩的流变试验结果,采用Cross-plotting方法确定了有效应力系数,在广义Bingham模型的基础上建立了考虑渗透压力损伤的流变损伤本构模型,对新的流变损伤模型进行参数辨识,得到了流变损伤模型的参数。推导了模型的流变本构方程,并用该模型拟合了岩石流变试验的数据,拟合结果表明:该模型不仅可以很好地描述衰减流变和稳态流变过程,亦可描述岩石的加速流变阶段,从而证明该模型的可行性和合理性。     

基于Burgers四元件模型的索膜结构蠕变性能分析

索膜结构在一定的温度和恒定外力作用下会产生变形随时间增长而逐渐增大的现象,即蠕变现象,影响结构的使用价值,因而对索膜结构的蠕变性能的研究是至关重要的.文章利用描述粘弹性蠕变行为的Burgers四元件模型来模拟索膜结构的蠕变性能,推导出蠕变影响的有限元方程.同时,还利用ANSYS软件对索膜结构进行蠕变分析,得出了蠕变第一阶段曲线,为研究蠕变影响的应力应变分析提供了科学依据.     

蠕变参数劣化的时效性及变参数蠕变模型

为研究深部岩石在复杂条件下的蠕变特性,采用MTS812.02试验机对岩石进行三轴蠕变试验.在分析蠕变曲线特征的基础上,结合岩石流变力学和损伤理论,将黏弹塑性损伤元件引入蠕变模型,提出确定蠕变参数的方法,实现对岩石蠕变曲线全过程的描述.结果表明:黏弹塑性损伤元件为描述岩石蠕变曲线全过程提供了一个新思路;改进的模型可考虑过...     

Creep properties and a creep equation of delay outburst coal and its adjacent mudstone

The study of the creep properties of coal and its adjacent mudstone is very important for understanding the mechanism of delay outburst coal. The samples of delay outburst coal and its adjacent mudstone collected from Yongshanqiao mine were used to carry out triaxial creep tests. The influence of confining pressure and axial compression on the creep test was analyzed. An accelerated creep model was constructed in parallel with a nonlinear viscous component and plastic component. It is connected with the traditional Burges creep model in series. A creep model which can describe the nonlinear viscoelastic-plastic creep model of rock was established and the corresponding creep equation was derived.According to the results of the creep test, the related parameters of the equation were fitted. The results show that, under the same confining pressure, instantaneous creep strain, creep strain of deceleration phase and constant rate creep of the coal and its adjacent mudstone are increased with an increase in the deviatoric stress. But at the same axial pressure, all of the above decrease with an increase of confining pressure. The duration time of the deceleration creep phase increases with the increase in the deviatoric stress. The theoretical values of the creep equation are in good agreement with the experimental results. It indicates that the creep properties of the delayed outburst coal and its adjacent mudstone can be well described by the creep model established in this paper.     

坝区岩体的剪切蠕变经验方程及参数数值反演

岩体的剪切蠕变特性是影响坝区边坡岩体变形与长期稳定性的重要因素之一。利用现场剪切蠕变试验数据回归拟合得到了坝区“硬、脆、碎”辉绿岩脉的剪切蠕变经验方程,并由最小二乘法得到了剪切蠕变经验方程的拟合参数;提出了可以真实模拟现场剪切蠕变试验过程以及岩体实际地层分布情况的蠕变参数数值反演分析方法。通过对比分析可知,回归拟合变形值及数值反演计算变形值均与试验变形值比较接近,最大误差均未超过8％,表明剪切蠕变经验方程能有效反映坝区岩体的剪切蠕变变形特性,且建立的剪切蠕变数值模型也是合理可靠的,这为深入认识和了解坝区辉绿岩脉在不同应力水平下的剪切蠕变力学特性提供了重要的试验和理论依据,也为坝基边坡工程稳定性分析和设计提供了技术参数保证。