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《工程力学》 2002年02期
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分数指数模型的热力学分析及其应用

张为民  张淳源  
【摘要】:本文论证了两种经典粘弹性固体模型的等价性并指出了其存在的问题。给出了热力学对分数指数模型 [1]参数的限制条件。计算与实验结果比较表明:因为该模型具有适当多的参数,采用同一组参数可以做到同时与同一材料的蠕变和松弛试验结果很好吻合;并能做到松弛模量和蠕变柔量的Stieltjes卷积近似等于单位阶跃函数;在很宽广的频率范围内能同时很好地模拟真实材料的存储模量和损耗模量。由于其计算速度快,能与大多数真实材料的性能实验结果相拟合,可以广泛应用于工程实际中的粘弹性静力和动力问题的计算。

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 王志方;张国忠;刘刚;;胶凝原油的黏弹性流变模型[J];高校化学工程学报;2008年02期
2 王志方;张国忠;刘刚;;一个胶凝原油的蠕变模型[J];化学工程;2009年04期
3 康永刚;张秀娥;;非定常微分型黏弹性本构模型[J];力学学报;2012年02期
4 王志方;张国忠;刘刚;;采用分数阶导数描述胶凝原油的流变模型[J];中国石油大学学报(自然科学版);2008年02期
5 张淳源,张为民;非线性粘弹性理论及其应用研究进展[J];湘潭大学自然科学学报;2003年04期
6 李军强,刘宏昭,王忠民;线性粘弹性本构方程及其动力学应用研究综述[J];振动与冲击;2005年02期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 张为民;聚合物基纳米复合材料的等效粘弹性连续介质微观力学研究[D];湘潭大学;2007年
2 王志方;管内石蜡沉积物的力学响应特性研究[D];中国石油大学;2008年
3 银花;基于分数导数粘弹性理论的车辆—路面作用研究[D];南京林业大学;2010年
4 兰浩;胶凝原油屈服特性及环道启动过程研究[D];中国石油大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 卢兴国;苏丹原油启动破坏特性研究[D];中国石油大学;2009年
2 周雄;硫化橡胶动态力学性能的分数阶微分流变模型[D];湘潭大学;2011年
3 吴健;粘弹性复合材料梁参激振动系统实验建模研究[D];浙江大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 张为民;松弛模量与蠕变柔量的实用表达式[J];湘潭大学自然科学学报;1999年03期
2 张淳源,张为民;非线性粘弹性本构理论中的弹性回复对应原理[J];湘潭大学自然科学学报;1998年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张淳源,张为民;求解一类非线性粘弹性问题的弹性回复对应原理[J];工程力学;2002年01期
2 张淳源,张为民;高分子材料非线性粘弹性问题的解法[J];高分子材料科学与工程;2002年03期
3 田小革;于志新;荆滨;;基于应力松弛试验下的沥青混合料非线性粘弹性模型研究[J];公路交通科技;2010年08期
4 张为民,张淳源;幂率型非线性粘弹性裂纹尖端场[J];固体力学学报;2004年02期
5 王志方;张国忠;刘刚;;胶凝原油的黏弹性流变模型[J];高校化学工程学报;2008年02期
6 赵荣国,张淳源;非线性粘弹性材料的一个瞬时弹性本构关系[J];吉首大学学报(自然科学版);2001年04期
7 黄耀英;郑宏;;分数阶微积分流变模型在岩体结构加速流变破坏分析中的应用[J];计算机辅助工程;2010年04期
8 孟雷;吴明儿;;建筑用PTFE膜材应力松弛和徐变性能研究[J];建筑材料学报;2012年02期
9 康永刚;张秀娥;;非定常微分型黏弹性本构模型[J];力学学报;2012年02期
10 张为民;一种工程实用的分数指数黏弹性固体模型[J];力学与实践;2001年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 张为民;张淳源;;弹性回复对应原理[A];“力学2000”学术大会论文集[C];2000年
2 黄耀英;郑宏;;分数阶微积分流变模型在结构加速流变破坏分析中的应用研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 孙璨;钢筋混凝土结构长期徐变收缩效应研究应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 马石城;基坑开挖的弹塑性与流变分析及其应用[D];湖南大学;2001年
3 王珺;含湿热的耦合粘弹性本构、断裂及应用[D];西南交通大学;2002年
4 林松;复杂条件下粘弹阻尼材料本构关系研究及阻尼结构的优化设计[D];西南交通大学;2007年
5 张为民;聚合物基纳米复合材料的等效粘弹性连续介质微观力学研究[D];湘潭大学;2007年
6 贾九红;胶泥缓冲器的耗能机理研究与设计[D];上海交通大学;2007年
7 王志方;管内石蜡沉积物的力学响应特性研究[D];中国石油大学;2008年
8 兰浩;胶凝原油屈服特性及环道启动过程研究[D];中国石油大学;2010年
9 孙璨;钢筋混凝土结构长期徐变收缩效应研究应用[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵荣国;含损伤非线性粘弹性材料本构理论研究[D];湘潭大学;2001年
2 邓检良;非线性粘弹性裂纹扩展的实验研究与计算模型[D];湘潭大学;2002年
3 张向荣;考虑损伤的混凝土非线性粘弹性本构关系研究[D];湘潭大学;2002年
4 郭翠芳;非线性粘弹性体裂纹扩展速度的研究[D];湘潭大学;2003年
5 李轶鹤;非线性粘弹性本构理论及其求解方法的研究[D];湘潭大学;2003年
6 陈懿;基于粘弹性理论软土地基闸站结构的计算分析[D];河海大学;2005年
7 高小平;盐岩力学特性时温效应实验研究及其本构方程[D];中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所);2005年
8 屈畅姿;水泥土搅拌桩基坑支护结构性能的有限元分析[D];湘潭大学;2007年
9 熊华;单轴压力下沥青混合料粘弹性及损伤特性试验研究[D];长沙理工大学;2008年
10 冯林;单轴压力下沥青混合料静动态蠕变模型研究[D];长沙理工大学;2008年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 任安峰;高压下液体的压缩性研究[J];兵器材料科学与工程;1999年02期
2 刘献栋,邓志党,高峰;公路路面不平度的数值模拟方法研究[J];北京航空航天大学学报;2003年09期
3 金日光,黄惠金,周淑梅;关于高分子材料在应力松弛过程中应力-时间关系的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1996年03期
4 徐世法;;表征沥青及沥青混合料性能的流变学模型[J];北京建筑工程学院学报;1991年01期
5 胡更开,韩棋,WengGJ;微结构分布对复合材料弹塑性性能的影响[J];北京理工大学学报;1999年05期
6 刘林超,张卫;服从分数代数Maxwell本构模型的粘弹性阻尼材料性能分析[J];材料科学与工程学报;2004年06期
7 孙海忠;张卫;;分数算子描述的粘弹性材料的本构关系研究[J];材料科学与工程学报;2006年06期
8 王兵;张用兵;林新志;陈磊;;粘弹性材料的动态力学测试分析技术研究进展[J];材料开发与应用;2009年03期
9 郑健龙,周志刚,应荣华;沥青路面温度应力数值分析[J];长沙交通学院学报;2001年01期
10 周志刚,钱国平,郑健龙;沥青混合料粘弹性参数测定方法的研究[J];长沙交通学院学报;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 朱孔源;车辆—柔性路面力学相互作用系统的研究[D];中国农业大学;2001年
2 李永乐;风—车—桥系统非线性空间耦合振动研究[D];西南交通大学;2003年
3 韩万水;风—汽车—桥梁系统空间耦合振动研究[D];同济大学;2006年
4 陶向华;路桥过渡段差异沉降控制标准与人车路相互作用[D];东南大学;2006年
5 叶群山;纤维改性沥青胶浆与混合料流变特性研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 赵荣国;含损伤非线性粘弹性材料本构理论研究[D];湘潭大学;2001年
2 邓检良;非线性粘弹性裂纹扩展的实验研究与计算模型[D];湘潭大学;2002年
3 张向荣;考虑损伤的混凝土非线性粘弹性本构关系研究[D];湘潭大学;2002年
4 郭翠芳;非线性粘弹性体裂纹扩展速度的研究[D];湘潭大学;2003年
5 李轶鹤;非线性粘弹性本构理论及其求解方法的研究[D];湘潭大学;2003年
6 陈华;交通荷载作用下公路路基的动力有限元分析[D];兰州理工大学;2004年
7 盛灿花;路面平整度特性研究[D];湖南大学;2005年
8 刘林超;分数导数型粘弹性材料的力学行为及在结构减振中的应用研究[D];暨南大学;2005年
9 孙略伦;聚酯纤维沥青混凝土动态模量的试验研究[D];大连海事大学;2006年
10 尤晋闽;车辆对路面作用的动载荷研究[D];长安大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 詹小丽;张肖宁;王端宜;卢亮;;改性沥青非线性粘弹性本构关系研究及应用[J];工程力学;2009年04期
2 张婉霞;袁丽芸;向宇;;粘贴碳纤维布梁自由振动分析的精细积分法[J];广西工学院学报;2012年02期
3 李传宪;林名桢;杨飞;马勇;;胶凝含蜡原油非线性蠕变模型研究[J];高校化学工程学报;2011年04期
4 梁俊龙;高江平;;沥青混合料非线性粘弹性本构关系研究[J];广西大学学报(自然科学版);2012年04期
5 杨明绥;王同庆;范真真;;粘弹性材料声阻抗非局域特性的数值研究[J];哈尔滨工程大学学报;2011年06期
6 张红;;超稠原油流动改进剂的制备及应用[J];化工进展;2011年08期
7 刘刚;卢兴国;张国忠;王志方;;用于胶凝原油蠕变描述的一种垂直移位因子[J];化学工程;2010年12期
8 周永仓;;基于疲劳方程的水泥乳化沥青稳定碎石基层试验研究[J];交通标准化;2010年21期
9 高小科;邓子辰;黄永安;;弹性-粘弹性复合结构动力响应的增维精细积分法[J];机械科学与技术;2006年11期
10 林名桢;李传宪;杨飞;马勇;;测量温度对青海原油等温胶凝特性的影响[J];中国石油大学学报(自然科学版);2011年01期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 沈洪宇;卷积型阻尼模型参数识别与结构响应的理论与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
2 林松;复杂条件下粘弹阻尼材料本构关系研究及阻尼结构的优化设计[D];西南交通大学;2007年
3 张为民;聚合物基纳米复合材料的等效粘弹性连续介质微观力学研究[D];湘潭大学;2007年
4 陈大林;壁板气动弹性复杂响应研究[D];西南交通大学;2008年
5 李晓龙;基于支持向量机的岩体力学参数反演及工程应用[D];郑州大学;2009年
6 潘孝勇;橡胶隔振器动态特性计算与建模方法的研究[D];浙江工业大学;2009年
7 张云青;汽车针刺地毯复合材料热成形性能研究[D];上海交通大学;2008年
8 林名桢;非牛顿含蜡原油溶胶与凝胶相互转化过程特性与机理研究[D];中国石油大学;2010年
9 沈洪宇;卷积型阻尼模型参数识别与结构响应的理论与试验研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
10 袁丽芸;水中ACLD圆柱壳谐耦振的高精度方法及振动特性[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 夏亚东;高分子材料的线性与非线性分数算子本构关系研究[D];暨南大学;2010年
2 次永伟;整星隔振平台动力学仿真及软件设计[D];哈尔滨工业大学;2010年
3 高小科;结构动力方程的精细计算方法及其应用研究[D];西北工业大学;2006年
4 黄福增;MDYB-3有机玻璃静动态力学行为研究[D];西北工业大学;2007年
5 魏奇芬;钢箱梁桥面铺装若干力学问题研究[D];东南大学;2005年
6 于雁鸣;湖沥青在路面维修工程中的应用技术研究[D];山东大学;2007年
7 叶松林;航天计算机的振动分析与减振技术研究[D];西安电子科技大学;2007年
8 刘保江;印花糊料流变性能研究[D];东华大学;2008年
9 卢兴国;苏丹原油启动破坏特性研究[D];中国石油大学;2009年
10 姬勇;新型可注射性人工髓核生物力学性能测试及有限元模型分析的初步研究[D];第三军医大学;2009年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 张淳源,张为民;非线性粘弹性本构理论中的弹性回复对应原理[J];湘潭大学自然科学学报;1998年03期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张为民;论最佳粘弹性固体流变模型[J];湘潭大学自然科学学报;2001年02期
2 张为民;一种工程实用的分数指数黏弹性固体模型[J];力学与实践;2001年02期
3 李敏玲,刘朝辉;四参数粘弹性固体模型[J];邵阳学院学报(自然科学版);2004年02期
4 雷得天,于松林,马小愚,张展;松弛参数的计算机识别[J];农业机械学报;1997年02期
5 刘孝敏;唐志平;李欣增;;复柔量-蠕变柔量和复模量-松弛模量转换公式的讨论[J];中国科学技术大学学报;1989年04期
6 张为民;松弛模量与蠕变柔量的实用表达式[J];湘潭大学自然科学学报;1999年03期
7 赵荣国,张淳源;非线性粘弹性材料的一个瞬时弹性本构关系[J];湘潭大学社会科学学报;2000年S2期
8 赵荣国,张淳源;非线性粘弹性材料的一个瞬时弹性本构关系[J];吉首大学学报(自然科学版);2001年04期
9 K.L.Dorrington,孙家驹 ,马若涓;生物材料的粘弹性理论[J];力学进展;1988年03期
10 张洪霞;固体物料应力松弛特性的研究[J];桂林电子工业学院学报;2003年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 曹艳平;季湘樱;冯西桥;;压痕实验确定黏弹性材料的正则化松弛模量[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
2 常新龙;余堰峰;张有宏;;基于有限元的HTPB推进剂Ⅰ型裂纹J积分仿真研究[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
3 郑强;陈青;范毓润;廖华勇;;聚丙烯应力松弛行为与夹具表面粗糙度之间的关系[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
4 郝巨涛;刘增宏;傅元茂;;抽水蓄能电站沥青混凝土防渗面板的低温特性及试验方法探讨[A];2002年水工专委会学术交流会议学术论文集[C];2002年
5 孙雅珍;余天庆;石峻峰;;含裂缝沥青路面松弛损伤因子分析[A];第17届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2008年
6 唐寿高;曹志远;;粘弹性分析的复变边界积分方程法[A];第五届全国结构工程学术会议论文集(第一卷)[C];1996年
7 于洋;王宁飞;张平;;带筋套管形装药结构完整性分析[A];中国宇航学会固体火箭推进第22届年会论文集(推进剂分册)[C];2005年
8 侯红伟;甲贝贝;;输送带的横向振动分析[A];煤矿安全与机械化——采、掘、运装备论文集[C];2006年
9 熊丽君;胡小波;朱美娜;刘新星;童真;;超拉伸聚合物-锂藻土纳米复合水凝胶[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
10 黄泽彬;章明秋;容敏智;阮文红;;PVC长期黏弹性能的研究[A];低碳技术与材料产业发展研讨会论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 朱卫兵;固体火箭发动机药柱结构完整性及可靠性分析[D];哈尔滨工程大学;2005年
2 徐依斌;高分子纳米复合体系熔体的结构流变学[D];复旦大学;2003年
3 潘育松;n-HA/PVA凝胶关节软骨修复材料制备与性能研究[D];南京理工大学;2008年
4 李卓;粘弹性分数阶导数模型及其在固体发动机上的应用[D];清华大学;2000年
5 詹小丽;基于DMA方法对沥青粘弹性能的研究[D];哈尔滨工业大学;2007年
6 曹丹平;多尺度地震资料正反演方法研究[D];中国石油大学;2008年
7 张书俊;固体火箭发动机粘弹性药柱的动态可靠度分析[D];国防科学技术大学;2006年
8 帅词俊;熔锥型光纤器件的流变成形机理、规律与技术研究[D];中南大学;2006年
9 张为民;聚合物基纳米复合材料的等效粘弹性连续介质微观力学研究[D];湘潭大学;2007年
10 廖华勇;固液界面流变的若干基本问题研究[D];浙江大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 肖世武;基于分数阶导数的静态黏弹性本构模型与应用[D];湘潭大学;2011年
2 王甲勇;基于车辙试验的有限元车辙预估及影响因素分析[D];长安大学;2009年
3 李轶鹤;非线性粘弹性本构理论及其求解方法的研究[D];湘潭大学;2003年
4 梁晓燕;无喷管固体助推器药柱结构完整性分析[D];内蒙古工业大学;2007年
5 李文鹏;混凝土徐变力学及其在桥梁施工中的应用[D];武汉理工大学;2011年
6 王丰芝;复合材料时变湿热粘弹性性能预测[D];大连理工大学;2007年
7 吴文彪;基于老化沥青砼应力松弛特性的沥青路面低温开裂研究[D];长沙理工大学;2008年
8 荆滨;老化沥青混合料非线性粘弹性模型研究[D];长沙理工大学;2009年
9 舒乐华;聚合物基复合材料粘弹性性能预测[D];湘潭大学;2010年
10 陈艳;聚合物应力松弛过程中的分数Maxwell模型研究[D];西北师范大学;2006年
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