基于LM算法的粘弹性材料剪切松弛模量的拟合

在对粘弹性材料进行有限元计算时,需要材料的剪切松弛模量,必须对经验公式或实验数据进行转换。根据KWW经验公式与广义Maxwell剪切松弛函数的对应关系,列出了求解松弛时间与剪切松弛模量的超定非线性方程组,用LM优化算法得到了方程组的最优解。初步讨论了初值的选取方法。根据此方法得到的松弛时间与剪切松弛模量的拟合曲线的拟合度达到了0.99以上。所提出的方法也适用于用实验数据(随时间变化的应力应变)求解材料的剪切松弛模量。     

采用粘弹性人工边界时显式算法稳定性的改善研究

在显式动力计算中引入粘弹性人工边界时,受人工边界刚度和阻尼等因素影响,整体模型的数值积分稳定性将变得更为严格,这在一定程度上限制了粘弹性人工边界在大规模显式动力计算中的应用。该文基于对采用粘弹性人工边界的显式时域逐步积分算法稳定性条件的分析及其影响因素的研究,提出通过对人工边界附加集中质量来改善其数值积分稳定性的方法,发展了稳定性更优的改进粘弹性人工边界。为确定合理的人工边界质量值,利用基于局部子系统的稳定性分析方法推导得到改进粘弹性人工边界的稳定性条件,通过比较分析给出人工边界质量参数的建议值。采用该建议值后,粘弹性人工边界区的数值积分稳定性条件优于内部计算域的稳定性条件,整体计算模型的稳定性由内部计算域控制,此时可以用常规的稳定性判别准则来确定临界时间积分步长。数值算例表明,该文提出的粘弹性人工边界数值积分稳定性改善方法在提高计算效率的同时保持原人工边界的计算精度,具有较强的实用性。     

轴向运动粘弹性夹层板动态分叉与混沌行为

基于轴向运动粘弹性夹层板横向振动非线性动力学模型,采用二阶Galerkin截断将非线性动力学模型转化为非线性微分方程,最后利用相图、庞加莱映射、功率谱图和分叉图等方法研究了粘弹性夹层板随轴向运动速度变化出现的周期运动、拟周期运动和混沌现象。     

粘弹性夹层圆板在基础激励下的动态响应

研究了粘弹性夹层圆板在基础激励下的动态响应问题。基于经典弹性薄板理论和Kelvin-Voigt粘弹性本构方程,建立了基础激励下粘弹性夹层圆板的控制方程。应用模态叠加法计算了固支粘弹性夹层圆板在基础激励下的动挠度,分析了基础激励频率和夹层圆板夹心层厚度参数对系统响应的影响。结果表明:粘弹性夹层圆板挠度的最大值都在板中心,距中心越远,挠度越小;粘弹性夹层圆板的一阶固有频率随着夹心层厚度的增大呈衰减趋势。     

基于MIDAS设置阻尼器的刚框架地震时程分析

为了验证粘弹性阻尼器对结构消能减震作用的效果,通过运用有限元分析软件MIDAS/GEN建立典型六层钢框架模型,对设置粘弹性阻尼器和未设置粘弹性阻尼器的两种结构分别进行地震作用下非线性时程对比分析.分析的结果从各种方面显示了粘弹性阻尼器对结构效能减震的优越性.     

橡胶与金属间的摩擦特性对其加工性能的影响

文中研究了橡胶加工中生胶与金属表面摩擦性能的意义和进展。由微观和唯象分析建立了橡胶粘附摩擦的理论模型。通过对模型的分析和实验验证，提出了提高加工设备生产能力的新途径：(1)密炼机、挤出机、压延机温度控制采用温水冷却，使其处于最佳工作状态；(2)通过合理选择设备材料，改变材料的表面能来增大胶料与它们之间的摩擦力；(3)在压力较大的条件下，在密炼室或机筒内壁与轴线同方向上加工浅的光滑槽可明显改善加工性能。     

粘弹性聚合物溶液对残余油膜的作用机理

针对水驱后残余油膜的存在形式，厦油藏孔隙内聚合物溶液粘弹特性，选取具有相继收敛和扩张特性的波纹管模型和广泛用于数值计算粘弹性流体的上随体Maxwell本构方程，建立了由连续性方程、运动方程和上随体Maxwell本构方程、流函数、涡量函数及边界争件组成的较完整的数学模型。通过有效的数值求解，从力学的角度提出聚合物驱在理论上提高驱油效率的机理是：（1）粘弹性聚合物溶液产生的第一法向应力和剪切应力对油膜的携带作用大于相同粘度的牛顿流体产生的剪切应力时油膜的携带作用，从而可携带部分残余油膜流动；（2）粘弹性聚合物溶液与牛顿流体相比，相同流函数值的流线位置发生改变，其波及范围大于相同粘度的牛顿流体。     

阻燃、抗滴落聚丙烯的粘弹性及纺丝研究

本文对聚丙烯的阻燃、抗滴落改性制备、粘弹性能及纺丝进行了试验研究。通过熔融插层法及添加新型氮烷氧基受阻胺阻燃剂制备了抗滴落、阻燃聚丙烯切片。动态粘弹性测试表明，阻燃剂的加入显著提高了聚丙烯复合材料体系在低频下的储存模量G1，抗滴落、阻燃聚丙烯的类固态流体行为明显。随着抗滴落剂含量的增加，阻燃、抗滴落聚丙烯纤维内部的网络结构逐渐完善，需要适当降低纺丝温度，以适应网络结构，达到可纺性要求。