纵向共振法测量粘弹性材料力学参数

(利用虚拟仪器测试系统，对粘弹性材料力学参数进行纵向共振法测量。用激振器产生多周期正弦信号，激励棒状试样纵向振Ivibration and wave ; motorcycle ; transfer characteristic ; analysis ; test动，测量激振器输出端和材料自由端的加速度比值。通过共振频率及共振频率处加速度比的幅值，可以计算样本的杨氏模量和损耗因子。采集信号经过多次时域平均，可在最大程度上提高测试的信噪比。系统的测量结果与商用粘弹性仪结果是一致的。     

基于Abaqus场地盆地效应的参数化数值研究

根据以往学者的研究成果,本文采用粘弹性人工边界模拟土体的边界条件,建立了考虑土体剪切波速、盆地倾角,场地覆土层厚度不同参数影响的盆地二维有限元模型,分别分析了土体在弹性与塑性本构关系下相关参数对场地盆地效应的影响规律,得到以下结论:盆地与自由场相比波峰出现比较密集,且消退较慢,延长了地震动的持时;场地内的土体越软,覆土层越厚,盆地效应越明显;盆地边缘效应随盆地倾角的增大而增大,而聚焦效应随盆地倾角的增大而减小;当考虑土体的非线性本构时,由于土体进入塑性,入射正弦波能量由于土的塑性变形已经耗散,盆地较自由场的放大更加明显,盆地效应更加突出。     

基于扩展有限元法的混凝土重力坝裂纹扩展研究

针对混凝土重力坝裂纹开裂扩展问题,基于扩展有限元(XFEM)理论,以Koyna大坝为例,分别建立基于附加质量法和无质量地基法的传统抗震分析模型和基于流固耦合法和粘弹性边界法的新型抗震分析模型,并针对两种模型进行线性时程分析和非线性裂纹扩展模拟分析。结果表明,以流固耦合法和粘弹性边界法建立的坝体-地基-库水抗震分析模型的动力峰值响应整体减小了约30%;传统模型的裂缝张开位移有一定程度的夸大,基于流固耦合法和粘弹性边界法建立的坝体-地基-库水抗震分析模型的裂纹扩展路径与实际振动台试验结果更接近。     

钢铅粘弹性阻尼减震结构抗震性能分析研究

提出了钢铅粘弹性阻尼器,对钢铅粘弹性阻尼器构造进行了介绍,对阻尼器进行了性能试验.基于阻尼器试验结果,采用PERFORM 3D软件中的三线性模型对阻尼器单元进行模型,对布置钢铅粘弹性阻尼器结构和无耗能支撑的普通结构进行了多遇地震和罕遇地震作用下的非线性时程分析.分析结果表明:采用三线性模型模拟阻尼单元得出的滞回曲线饱满,与试验滞回曲线吻合的较好,分析时采用三线性模型模拟阻尼器的滞回性能是可行的;钢铅粘弹性阻尼减震结构的层间位移和剪力相比于普通结构都有明显减小,能较好地控制结构的地震反应;在罕遇地震作用时钢铅粘弹性阻尼器能吸收大量地震输入结构能量,减小结构构件产生的塑性变形,保护主体结构安全.     

压裂用疏水缔合聚合物溶液性质及减阻性能研究

摘要：以一种功能性疏水单体与丙烯酰胺（AM）、丙烯酸（AA）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为原料,合成了一种疏水缔合聚合物HAWP-18。采用流变仪考察了疏水缔合聚合物HAWP-18的耐剪切性能、黏弹性及触变性,结果表明,HAWP-18属于假塑性流体,临界缔合浓度为2.31g/L,表现出较强的耐剪切性能;黏弹性测试表明,HAWP-18是典型的黏弹性结构流体,具有较宽的线性黏弹区,该体系的储能模量G''大于损耗模量G'',并且黏度越大,弹性特征越强;采用稳态剪切测试研究了不同质量浓度HAWP-18的剪切应力与剪切速率的关系,HAWP-18具有触变性,并且触变性随质量浓度增大而增强;使用自制摩阻测试仪测定了不同质量浓度HAWP-1的减阻性能,结果表明,HAWP-18减阻率随质量浓度的增加先上升后降低。HAWP-18的耐剪切性及其良好的黏弹性、触变性和减阻性能为其应用于压裂液提供了实验支撑。     

单壁碳纳米管在非局部粘弹性基体中的振动特性研究

基于非局部弹性理论,针对非局部粘弹性基体中单壁碳纳米管的振动特性问题进行了研究。通过引入欧拉梁模型和非局部粘弹性地基模型,建立了系统的振动控制方程,并利用传递函数法得到了任意边界条件下非局部粘弹性基体中单壁碳纳米管固有频率的封闭解。以某根置于非局部粘弹性基体中的单壁碳纳米管为例,计算了不同边界条件和非局部参数下碳纳米管的前三阶固有频率,并在此基础上研究了非局部粘弹性基体主要材料参数对碳纳米管固有频率的影响特性。结果表明,所建分析模型和求解方法在分析粘弹性基体中碳纳米管的振动特性问题中准确有效。     

基于AMEsim的带式输送机制动过程的动态分析

随着带式输送机向长距离、高速度、大运量以及大功率方向地发展,其动态特性尤其是制动过程中的动态特性正在日益凸显出来。为了更好地研究带式输送机的动态特性,本文在分析和研究输送带粘弹性特性的基础上,建立了带式输送机的动力学模型并构建了其纵向振动动力学方程。运用AMEsim仿真软件参考实际工况搭建了带式输送机的仿真模型并对带式输送机制动过程中的运动学特性作了研究,对比分析了不同条件下带式输送机的加速度特性,为带式输送机的优化设计提供了理论基础。     

海洋温度条件下的固体推进剂应力应变分析

建立以固体发动机壳体、药柱及绝热层等为主要部件的计算模型,基于三维热粘弹性积分型本构关系,考虑不同海域贮存条件的交变温度载荷情况,利用有限元方法计算了固体发动机药柱在海洋交变温度载荷下的力学响应,给出了药柱内应力应变场的分布规律及危险部位。结果表明,在未有效热保护的贮存状态下的药柱,长期的交变温度产生的交变应力载荷,使药柱微观结构受到不同程度的疲劳损伤,势必影响其结构完整性。     

材料粘弹性的空气耦合超声技术与评价方法

针对当前材料粘弹性主要评价方法存在的不足,引入了具有非接触、完全无损等特点的空气耦合超声评价技术。基于材料粘弹性理论和空气耦合超声基本原理,提出了空气耦合超声检测进行材料粘弹性评价的理论与方法,通过测量反射系数、波速和衰减系数等参数来计算得到材料的存储模量、损耗模量和损耗角正切值。开展了空气耦合超声评价材料粘弹性的实验研究,并与成熟DMA实验进行了对比验证,结果吻合良好,证明了空气耦合超声技术评价材料粘弹性的先进性和准确性。     

反相乳液制备缔合型耐盐聚合物及流变性能评价

摘要：以丙烯酰胺（AM）、2-丙烯酰胺-十二烷基磺酸钠（AMC12S）、疏水单体GTE-10为原料,通过反相乳液聚合法制备了一种缔合型耐盐聚合物p(AM/AMC12S/GTE-10)。通过FTIR、1HNMR、SEM、TEM及激光粒度分析仪对其结构和形貌进行表征,并对其流变性能进行评价。结果表明,疏水单体GTE-10成功引入聚合物中,聚合完成后的乳液粒径分布集中且均一,盐的加入使得p(AM/AMC12S/GTE-10)分子聚集态更紧密,形成的空间网络结构更稳定。质量分数为0.7%的p(AM/AMC12S/GTE-10)聚合物水溶液在140 ℃时表现出较好的耐温性能;在120 ℃,170 s-1条件下剪切1 h,在质量浓度为20000 mg/L的NaCl和CaCl2水溶液中分别配制质量分数0.7%的聚合物溶液,其黏度分别为64.7和54.2 mPa·s;触变性能测试表明,聚合物具有较好的剪切恢复性能;黏弹性测试结果表明,盐水条件下储能模量（G′）>损耗模量（G″）,金属离子与苯氧乙烯基发生络合反应,使分子间作用力增强,形成的空间结构更稳定且难被破坏,黏弹性更高。