一、Effects of Periodic Temperature Changes on Stress Relaxation of Chemically Treated Wood（论文文献综述）
王新宇[1]（2021）在《橡胶带热力耦合的有限元分析与实验研究》文中研究表明履带是履带车辆行走时承载的关键部件,二次世界大战后挂胶履带开始出现,与全金属履带相比,挂胶履带拥有减震降噪保护路面的优点,然而其寿命却远不如金属履带。崩花掉块是挂胶履带的主要破坏形式,车辆行驶中挂胶履带温度升高加快橡胶材料的疲劳和老化,降低橡胶块与履带、橡胶衬套与履带销之间的粘合强度,高温和交变载荷的联合作用加速脱粘界面的扩展进而发生脱层破坏。由于挂胶履带内部温度很难直接测量,本文以计算挂胶履带三维动态生热为目标,侧重于改进材料测试条件使之尽量与制品加载工况相一致,选取不同内热源的计算方法分别计算实心轮和履带板的温升,初步探索了不同工况和不同结构对挂胶履带稳态温度场的影响。首先,采用超弹性算法和黏弹性算法分别计算橡胶柱压缩生热历程,以验证两种内热源计算方法的准确性。针对超弹性算法,本文提出了一种利用时温等效原理来考虑温度和应变率确定拉伸测试条件的方法,以便获取更为精确的超弹性本构模型参数。针对黏弹性算法,采用应力松弛实验获得完全松弛状态下的一组应力来拟合黏弹性算法中弹性部分的方法。结果表明,两种算法的计算结果较为接近,黏弹性算法与实验结果吻合更好。依据计算成本和仿真结果的准确性,在计算实心轮和挂胶履带温升时分别选取黏弹性算法和超弹性算法。随后,建立实心轮的力学有限元模型,在考虑黏弹性的基础上直接计算耗散能密度作为内热源。用光滑凸旋转曲面的对流换热理论和Mikic模型计算实心轮外轮廓的对流换热系数并可视化,形成以黏弹性生热算法为框架的实心轮稳态温度场的求解策略和分析方法。此外,根据履带的周期性排列特点及其连接关系,自编Python程序实现完整履带有限元模型的快速构建,利用履带的周期性和对称性进行一系列等效替换,结合履带销阻尼设置,消除装配过程中的高频振荡,大大降低履带力学模型的计算成本,使以超弹性生热算法为框架的履带稳态温度场的求解成为可能。最后,基于形成的履带稳态温度场求解策略和分析方法,考察不同工况和结构特征对履带温度场的影响。结果表明,随着实心轮载荷、履带板与地面滑移率的增大,履带板驶过实心轮时应力增大,且履带板内不同位置的温度均提高。履带板卡槽角度在一定范围内增大后能够改善着地面胶的应力集中现象,并降低履带板各处的温度,但进一步增大角度会使应力反会上升,在文中给出的四组不同卡槽角度的模型中,95°模型在应力值和最高温度两方面都显着降低,性能表现最好。
陈梓宁[2]（2021）在《玉米秸秆纤维沥青吸附机制及其SMA路用性能研究》文中提出中国作为农业大国,每年在生产大量粮食的同时也会产生大量的农副产品秸秆作物,而秸秆的焚烧和堆积均会对环境造成危害。如果将玉米秸秆制作成纤维应用到沥青路面中,不但能够缓解秸秆作物对环境的污染,还能起到变废为宝、节约有限资源的作用,具有较大的环境与经济价值。但是目前如何将玉米秸秆制作成符合沥青路面要求的纤维材料还处于不同程度的研究阶段,同时对于沥青路用玉米秸秆纤维没有相应的技术标准。为此,本文将提出一种符合沥青路面应用玉米秸秆纤维的制备工艺,并给出玉米秸秆纤维的技术评价指标,在此基础上进行玉米秸秆纤维SMA混合料路用性能的调控研究。首先分析了玉米秸秆的组成结构,选取玉米秸秆皮作为制作纤维的原材料。通过皮穣分离得到玉米秸秆皮,对其进行物理以及化学处理,并基于纤维吸油试验结果确定玉米秸秆纤维制备工艺。在此基础上对玉米秸秆纤维的性能进行测试,结合我国交通运输行业标准沥青路面用纤维（JT/T 533—2020）中对絮状木质纤维的技术要求对玉米秸秆纤维性能进行评价,进而提出沥青路用玉米秸秆纤维的评价指标。利用BET试验方法对玉米秸秆纤维的孔隙结构进行分析。基于玉米秸秆纤维吸附沥青质试验,分析了不同掺量下玉米秸秆纤维吸附沥青质的能力,以及单位质量玉米秸秆纤维对不同沥青种类中沥青质的吸附效果。结合吸附动力学以及吸附等温线模型,揭示了玉米秸秆纤维吸附沥青质的动态三阶段吸附机制。利用分子动力学模拟方法,建立了四种不同组分比例的沥青分子模型以及玉米秸秆纤维分子模型,设定分子力场以及计算参数,构建界面分子动力学模型,根据模拟结果分析了玉米秸秆纤维吸附沥青不同组分的规律性,研究表明饱和分和芳香分扩散系数数值较大。对玉米秸秆纤维沥青的高低温性能进行了试验研究,分析了不同掺量下玉米秸秆纤维对沥青基本性质、高温性能以及低温性能的影响。试验结果表明,玉米秸秆纤维能够提高沥青的黏度,改善沥青的温度敏感性,提高沥青的高温性能,且通过提高玉米秸秆纤维掺量是可以达到木质素纤维以及玄武岩纤维对沥青性能的改善效果。基于Han曲线分析,玉米秸秆纤维与沥青具有较好的相容性。当少量的玉米秸秆纤维掺入到沥青中时,纤维在沥青中会起到部分增韧作用,然而随着纤维掺量的增多,纤维在沥青中吸附作用将会更加突出。根据玉米秸秆纤维和玄武岩纤维的理化与力学属性,开展SMA（沥青玛蹄脂碎石）混合料路用性能调控与提升技术研究。基于纤维沥青试验结果,选择不同的玉米秸秆纤维掺量,进行SMA-13混合料配合比设计以及混合料高温性能、低温性能、水稳定性、疲劳性能以及动态模量性能试验研究,结合木质素纤维、玄武岩纤维沥青混合料路用性能,揭示玉米秸秆纤维对SMA混合料性能的提升规律和作用机理。进而设计吸附（玉米秸秆纤维）+增强（玄武岩纤维）型混合纤维,之后进行SMA-13混合料配合比设计以及混合料高温性能、低温性能、水稳定性以及疲劳性能试验研究,明确混合纤维对SMA混合料路用性能的调控原理,最后通过SMA混合料路用性能与经济性对比分析,推荐用于调控和提升SMA混合料性能的玉米秸秆纤维与混合纤维合理掺量。铺筑玉米秸秆纤维/玄武岩纤维SMA-13混合料室内足尺试验场,进行了生产配合比设计,总结路面施工工艺。基于足尺加速加载试验,对玉米秸秆纤维/玄武岩纤维SMA-13面层结构和木质素纤维SMA-13面层结构的车辙深度进行对比分析,研究结果表明玉米秸秆纤维/玄武岩纤维SMA-13面层结构具有更长的使用寿命,这为玉米秸秆纤维沥青混合料的应用和推广提供案例分析以及技术支撑。
何泽洲[3]（2021）在《非共价界面层状纳米复合材料的多尺度力学与设计》文中研究说明重大工程应用和可持续发展需求为开发新型绿色环保的高性能结构与功能纳米复合材料提供了战略机遇和挑战。纳米复合材料的优异性质主要来源于其纳米功能单元,而最主要的挑战是如何有效地将功能单元纳尺度突出的特性传递到宏观尺度。同时,如何解决强度和韧性之间的矛盾,实现纳米复合材料的强韧化设计一直是力学与材料前沿交叉研究中的关键科学问题。生物结构材料因其复杂而精细的层次结构和界面,表现出卓越的力学性能和多功能性。其中,弱界面与微结构协同工作,同时在多个尺度上控制着材料的非弹性变形和增韧机制,实现了材料独特的刚度、强度与韧性的组合,激发了高性能仿生纳米复合材料的发展。非共价界面作为一类弱界面,能在变形过程中动态地断裂和重构,始终保持载荷传递能力,并在界面上允许大的非弹性变形。因此,在材料中引入非共价界面能有效地调控增韧机制,平衡刚度、强度和韧性,从而有望解决纳米复合材料中的主要挑战和关键科学问题。本文围绕着纳米复合材料中非共价界面的多尺度力学框架、基于界面调控的力学优化设计、二维材料的界面力学行为和机理等三个关键科学问题,进行了系统研究。本文首先通过扩展界面本构关系,提出了一个针对砖块和界面系统自下而上的多尺度理论框架。阐明了由于界面本构关系的周期性,规则界面在不同的界面重叠长度下有均匀、局部化和扭结变形三种变形模式,由此定义了两个临界长度以描述非共价界面变形模式的转变。界面扭结表现为多个拓扑缺陷在界面上成核和扩展,从而同时提高了材料的强度和韧性。对不同界面堆叠构型的分析发现,相称界面的变形行为与规则界面相似,而线性滑动模型能很好地描述非相称和随机界面的变形行为。当重叠长度足够长时,由于抗滑性随机界面的荷载传递能力会超过规则界面。理论预测和力学框架通过大规模分子动力学模拟得到了验证。由此,结合通用的特征参数,提出了一个变形模式相图,给出了界面变形模式、关键特征尺寸、材料力学性能之间的内在关联,揭示了非共价界面层状纳米复合材料的一般性强韧化机制。本文接着研究了石墨烯基仿贝壳材料层间强非共价键调控与强韧性优化。考虑层间滑移与结构稳定性的耦合作用,修正了剪滞模型来描述片层拔出过程的增韧效应,明确了石墨烯基仿贝壳材料的强度同时受到界面韧性和剪切强度的影响,而韧性主要由片层拔出过程产生的能量耗散主导。由于三聚氰胺分子与氧化石墨烯之间超强的非共价作用,优选三聚氰胺分子作为层间交联剂。发现了三聚氰胺分子通过反常的氢键作用极大提高了界面剪切应力,增强了层间能量耗散。通过平衡氧化石墨烯面内拉伸强度、层间剪切强度和界面韧性三者之间的竞争,给出了一个同时提高石墨烯基仿贝壳材料强度和韧性的优化策略。进而提出了一个标度律作为评价机制,以联系石墨烯基仿贝壳材料内部非弹性变形与其力学性能,揭示了层间强非共价作用相对其他交联剂的优势,建立了一种基于界面调控兼顾强度和韧性的材料力学设计理论。本文最后研究了二维材料组装结构在范德华作用下的力学行为和机理。结合非线性剪滞模型和分子动力学模拟,明确了由于层间范德华吸引力引起的边缘效应,经典的剪滞模型不能准确地描述多层二维材料的面内变形。在剪滞模型框架下,通过引入两个特征常数来描述边缘剪切应力,发展了考虑边缘效应的剪滞模型,定量地揭示了层间滑移、边缘效应剪切应力和二维材料薄片的弹性变形对多层二维材料组装结构变形的贡献。随后,研究了自折叠石墨烯在外力和热激活作用下从基底上的剥离和撕裂行为,发现了由于基底的范德华作用,石墨烯的撕裂锥角关于基底黏附强度遵循不同于宏观尺度的标度律;在热激活作用下,自折叠石墨烯由于层间范德华作用可以通过自剥离和自撕裂的方式在基底上实现自组装。综上所述,本文结合理论模型和分子动力学模拟,系统地研究了非共价界面层状纳米复合材料的多尺度力学与设计,不仅为力学与材料科学前沿交叉研究中诸多关键科学问题提供了新认识和新理论,还为先进纳米复合材料走向工程应用奠定了理论基础。
王伟[4]（2021）在《木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究》文中认为木质纤维材料因其来源十分广泛、轻质、较高的比强度和比模量等优点而被广泛关注。木质纤维材料主要成分包括纤维素、木质素和半纤维素等,是一种比较理想的填充材料,有望部分替代合成纤维材料来增强聚合物,以弥补聚合物力学性能方面的不足。但是,木质纤维材料自身也存在一些不足,如易吸湿、性能差异大以及耐久性比合成纤维材料差等。因此,研究木质纤维材料增强聚合物复合材料的力学性能与耐久性十分必要,可为该类材料的工程设计与应用领域拓展提供参考。本文对木质短纤维增强聚丙烯复合材料力学性能、热稳定性能以及动态热力学性能进行了较为系统地研究,分析木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用机理,并研究在温度、作用力速度、水分等加速材料老化的因素作用下复合材料力学性能的退化程度与退化机理。探索建立弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线,以预测复合材料的长期力学性能。具体研究内容如下:（1）木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备与测试表征。针对木质短纤维在聚丙烯中分散性较差以及木质短纤维与聚丙烯界面相容性差的问题,本文采用两步法（挤出-注塑）并使用马来酸酐-聚丙烯共聚物（MAPP）作为增容剂进行木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备:首先通过挤出成型的方法制备出木质短纤维含量较高（木质短纤维质量分数为70%）的木质短纤维/聚丙烯混合粒子,然后将木质短纤维/聚丙烯混合粒子、聚丙烯母粒和MAPP粒子按一定质量比混合均匀后喂入注塑机成型。最后对制备的复合材料试样进行力学性能（包括拉伸性能、弯曲性能、耐冲击性能）、热稳定性能（DSC、TGA）以及动态热力学性能（DMA）表征。结果显示木质短纤维能够显着提高聚丙烯基体的强度和刚度,而且复合材料的拉伸强度、杨氏模量、弯曲强度和弯曲模量分别与木质短纤维含量呈线性关系。具体地,拉伸强度和弯曲强度分别比聚丙烯最高增加58.75%和134.46%,杨氏模量和弯曲模量分别比聚丙烯最高增加197.47%和258.25%,证明了制备的复合材料质量比较稳定。但是,随木质短纤维材料含量增加,复合材料的耐冲击性能下降,复合材料的破坏模式由韧性破坏转为脆性破坏。综合考虑聚丙烯与木质短纤维/聚丙烯复合材料的熔融温度、结晶度、初始热降解温度等指标,发现所制备复合材料的热稳定性差异不大,当木质短纤维含量较高时,由于木质短纤维在聚丙烯基体的分散均匀性相对变差,导致界面有效传递应力的作用减弱,其热稳定性略有降低。动态力学分析表明,材料的储能模量随木质短纤维含量的增加而增加,这与静态力学测试结果相符。（2）在温度、弯曲应变率的作用下,复合材料的弯曲行为与长期力学性能。研究材料的长期力学性能,一般采用人工加速材料老化的方法。木质纤维材料增强聚合物复合材料作为一种聚合物基材料,其力学性能具有典型的粘弹性特征,主要受到外界环境温度、湿度和作用力速度等的影响。因此,可以通过改变温度和水分条件等加速材料老化的方法进行复合材料长期力学性能的研究。本文以聚丙烯和木质短纤维/聚丙烯复合材料的三点弯曲实验为例,探索与分析在温度、弯曲应变率的作用下,复合材料弯曲行为的变化与机理,发现弯曲强度与弯曲模量随弯曲应变率的增加而增加,随温度的升高而降低,而且温度越高,木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用越显着。更重要的是,弯曲强度随弯曲应变率和温度的变化程度分别与弯曲模量随弯曲应变率和温度的变化程度保持比例关系。证明了时-温叠加原理对木质短纤维/聚丙烯复合材料在非线性粘弹区弯曲行为的适用性,并借助水平移动因子构建弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线,用以预测材料长期的静态和动态力学性能;借助Eyring关于速度过程的一般理论和Arrhenius方程,计算得到材料的活化体积和塑性变形活化能,其中计算得到的聚丙烯的塑性变形活化能数值接近聚丙烯的断键活化能;利用多频模式下的DMA测试结果计算出了材料的表观活化能,评估了材料的耐久性。（3）湿热条件下,材料的吸水行为与力学性能退化。研究聚丙烯和不同木质短纤维含量的复合材料在23°C、60°C、80°C下的吸水行为,通过材料的吸水曲线和数学方法证明了材料的吸水过程符合Fick扩散,或者材料的吸水过程以Fick扩散为主;基于材料吸水过程中的扩散类型和平衡含水率求得扩散系数,从吸水曲线和扩散系数上可以发现,吸水速率随木质短纤维含量的增加和温度的升高而增大,与前面研究报道的木质短纤维增强聚丙烯复合材料吸水过程中的扩散系数相比,本文所制备复合材料吸水过程中扩散系数较小,说明本文所采用的制备方法是可行的;基于现有的预测板材长期吸水行为的模型,求得材料的理论吸水曲线并与实验结果对比,发现使用理论模型的前六项级数可以较好的拟合实验结果,基于表示扩散系数与温度关系的Arrhenius方程型关系式求得其未知参数数值,并用以预测不同温度下的扩散系数;材料在湿热条件下达到有效吸水平衡后,材料的力学性能显着下降,其力学性能退化程度随着平衡含水量增加而增大,而且水分子对材料有明显的塑化作用,通过DMA测试发现,材料达到有效吸水平衡后,其损耗因子增大,界面有效传递应力的作用减弱。基于上述研究,本文揭示了木质短纤维对聚丙烯基体的增强作用机理,以及温度、弯曲应变率对木质短纤维/聚丙烯复合材料力学性能的作用规律与机理;证明了时-温叠加原理对木质短纤维/聚丙烯复合材料在非线性粘弹区弯曲行为的适用性;建立了能够预测材料长期力学性能的弯曲强度、储能模量随时间变化的主曲线;发现了木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水规律,并获得了该材料的吸水模型与扩散系数模型;探究了在湿热老化条件下材料力学性能退化与平衡含水量的关系以及力学性能退化机理。以上研究成果为木质短纤维/聚丙烯复合材料的设计与应用提供了必要的实验和理论支撑,为其他天然纤维增强聚合物复合材料的研究提供参考。
许奥森[5]（2020）在《基于地区降温特点的沥青混合料温度应力研究》文中指出沥青路面因路用性能良好,被广泛用于我国的高等级道路中。因长期受到外界温度及交通荷载的反复作用,沥青路面将会出现裂缝,对其结构的完整性产生重要影响。本文针对我国各个典型地区的气候特征,基于各个地区2012-2019年的实测气温数据总结了各个地区寒潮冷空气活动的频次,通过有限元方法模拟沥青混合料低温约束冻断试验,研究各地区沥青混合料温度应力变化规律。首先,通过收集我国各个典型地区的气象资料,根据其地理位置把取得的18个城市分为六大典型地区,根据寒潮定义确定了各个城市2012-2019年的寒潮分布以及降温幅度。其次,通过模拟分析与实测数据进行对比,确定了沥青混合料的粘弹性力学参数及内聚力粘结单元参数,利用Abaqus有限元软件模拟低温冻断试验验证有限元方法研究温度应力的可行性。最后,根据各个典型地区寒潮发生时的气温和路表温度变化,分析了不同地区沥青混合料温度应力变化规律,预测沥青混合料在各个典型地区最强寒潮温度幅值作用下的温度疲劳寿命。通过本文研究得到以下几点结论:（1）各个典型地区寒潮分布由北向南呈减小趋势,主要分布月份在冬季的11月、12月和1月、秋冬交替的10月以及冬春交替的2月,其中东北地区分布最多,降温幅度最大,华北地区次之,其他地区寒潮分布最少且降温幅度最小。（2）同一初始温度下,沥青混合料所产生的温度应力在同一温度水平随着降温速率的升高而增大,且降温速率越低,温度应力达到极限拉应力时的温度越低;同一降温速率下,沥青混合料所产生的温度应力在同一温度水平随着初始温度的升高而增大,且初始温度越高,温度应力达到极限拉应力时的温度越高。（3）各典型地区最大温度应力多数出现在冬季12月份,时间均分布在凌晨2点至早上8点;各地区在最强寒潮作用下,华北和东北地区的沥青混合料温度疲劳寿命最短,华东地区温度疲劳寿命最长。
王月敏[6]（2020）在《基于纳米压痕技术的薄膜材料本构模型反演方法研究》文中研究指明微纳米尺度力学测试技术的发展对微纳米器件的应用具有重要意义。由于微纳米尺度薄膜材料几何尺寸的限制,以及其力学、物理性质等与宏观块状材料有显着的不同,传统试验方法及测试理论已不能满足其发展需求。纳米压痕技术具有测试分辨率高、试样制备简单等优点,得到研究者的广泛关注,但随着新材料的不断应用,存在测试理论不全面、应用范围窄等问题亟待解决。本论文以完善不同薄膜材料体系的本构模型反演方法为目的,分析凸起效应（pile-up）对传统薄膜材料本构关系反演计算精度的影响。以线弹性模型为基础,通过纳米压痕接触理论,研究适用于粘弹性聚合物薄膜本构反演模型的新方法。随后,根据有序微结构材料的几何特点,系统建立光子晶体薄膜在纳米压痕接触下的力学分析模型,利用能量分布方法探索有序微结构、尺寸效应与力学参数的关系。具体研究内容如下:通过推导能量法、极限分析法以及五种典型材料的纳米压痕实验,系统研究了pile-up现象对硬度测试精度、弹性模量测试精度以及本构关系反演精度的影响。结果表明,pile-up现象对塑性变形较大的材料影响显着,采用Oliver-Pharr法的计算误差达到20%以上,可采用能量法等修正。同时,pile-up现象对本构关系反演模型的弹性区域和塑性区域后期有较大影响。通过对纳米压痕实验的有限元数值模拟,进一步验证了pile-up现象对荷载-位移曲线加载阶段后期及卸载阶段有明显影响。在线弹性接触分析的基础上,引入时间参量加载速率,采用Prony级数形式的广义Maxwell模型,推导出适用于粘弹性聚合物的本构关系反演模型。以聚酰亚胺薄膜材料为例,进行了2m N/s、1m N/s、0.5m N/s、0.1m N/s、0.05m N/s五种不同加载速率下的纳米压痕实验,通过计算P2（t）和h（t）的关系,拟合得出不同速率下的蠕变参数,进而获取粘弹性本构反演模型。结果表明,采用模型拟合得出的曲线与动态热力学（DMA）蠕变试验所计算出的曲线一致,证实了基于纳米压痕技术的粘弹性本构关系反演模型的合理性。同时,利用反演模型得出的拟合加载曲线,与实验所得加载曲线基本一致,而且加载速率越大,拟合加载曲线与实验加载曲线越吻合。通过输入模型参数进行蠕变试验的有限元仿真,进一步证实了粘弹性聚合物本构反演模型的有效性。利用垂直沉积法制备了排列有序、粒径均一的SiO2光子晶体薄膜,通过分析光子晶体材料有序微结构的几何特点,系统建立了光子晶体薄膜在纳米压痕接触下的有限元力学分析模型。结果表明,有限元仿真曲线和实验曲线趋势一致,数值误差较小,证实了几何模型及本构模型的合理性。同时,对不同压入位置进行数值模拟:随着压入位置从球形顶点过渡到两微球之间,薄膜的硬度和弹性模量有增大的趋势。通过能量法解释了压头所接触区域的变形行为以及不同压入位置力学参数出现变化的原因。利用微球粒径分别为326nm、348nm、437nm、470nm、538nm的SiO2光子晶体薄膜,系统研究了有序微结构、尺寸效应与力学参数的关系。结果表明,硬度和弹性模量随着微球粒径的增大而逐渐变小,呈现出与多晶材料类似的尺寸效应,且硬度随粒径尺寸变化的分布规律符合Hall-Petch经验准则。根据弹性功、塑性功与总功的能量分布方法,提出了解释尺寸效应的双阶段变形模型。模型指出,第一阶段是光子晶体中SiO2微球自身的变形;第二阶段是光子晶体材料中微结构的变形,有效的解释了硬度和弹性模量随着微球粒径的增大而逐渐变小的尺寸效应。同时,对不同微球粒径尺寸的光子晶体材料进行了仿真计算,验证了双阶段变形模型的合理性。
刘丽[7]（2020）在《卷曲纤维增强复合材料力学性能及损伤机理研究》文中研究表明随着复合材料力学与损伤理论、制备工艺、试验方法和数值计算模型的发展与完善,复合材料在工程机械结构或仿生结构中得到了广泛的应用。为了满足复杂的工况和多样的载荷条件,对复合材料的力学性能与损伤机理的研究越来越要求精细化。卷曲或螺旋纤维因其特殊的结构形态和分布特性使得以其为增强相的复合材料在拉伸载荷下可吸收拉伸应力;在卸载时可像弹簧一样,释放应变能从而减少蠕变的影响。同时,空间卷曲纤维结构广泛存在于血管、结缔组织、毛竹以及编织复合材料中,是抵抗疲劳、冲击和多轴载荷的重要因素。我们根据纤维的力学特性和应用背景的不同,在有限应变范围内将该类复合材料分为非线性弹性体、各向异性和横观各向同性超弹性体。为了同时兼顾材料的宏细观力学特性、损伤机理和计算效率,本文建立了该类复合材料多相结构单胞有限元分析模型并施加周期性边界条件。与基于传统的均匀化和层合板损伤理论的有限元分析模型相比,所建立的复合材料单胞模型同时考虑了材料的微结构形态、组分损伤特性和界面属性可用于揭示材料的细观损伤特性与宏观损伤力学性能之间的相关性。本文的研究工作首先根据胶原纤维的形态结构特性,将其分为平面和空间卷曲结构并进行了数学参数方程表征。其次,基于单胞模型建模理论,建立了卷曲纤维增强复合材料多相结构单胞有限元分析模型并研究了纤维形态结构对材料宏观力学性能和局部应力场的影响。再者,考虑到生物组织中胶原纤维的超弹性损伤力学特性以及界面属性,探讨了纤维形态结构、损伤性能以及界面属性对复合材料宏观损伤力学性能和纤维损伤模式的影响,揭示了该类超弹性复合材料宏细观损伤力学之间的关联性。最后,考虑到固化温度对芳纶纤维卷曲结构的影响,通过改变固化温度制备了具有不同纤维卷曲特性和界面属性的芳纶纤维增强环氧树脂复合材料并通过宏观拉伸试验和细观损伤形貌分析,研究了该复合材料的宏观损伤力学响应与细观损伤之间的相互作用机理。本文主要完成的研究工作如下:（1）基于胶原纤维和编织类纤维的形态结构特性,给出了卷曲纤维形态结构的数学参数表征方程和与卷曲纤维增强复合材料力学与损伤相关的本构模型。首先,建立了平面和空间卷曲纤维中心曲线的数学参数方程,给出了实现卷曲纤维三维实体几何建模的数学建模方法;其次,根据卷曲纤维增强复合材料的多尺度力学和结构特性,详细介绍了与其力学性能和损伤相关的超弹性本构理论和损伤本构理论。（2）以平面卷曲纤维增强复合材料为研究对象,兼顾多相结构的力学和纤维微结构特性,构建了一种形态结构可控的三维单胞数值分析模型。基于所建立的复合材料单胞模型和周期性边界条件,研究了单轴拉伸载荷下单胞模型的整体力学响应并与试验结果进行了对比分析,验证了所建单胞模型的适用性和有效性。进而,基于上述复合材料单胞模型,探讨了单一和组合几何形态参数对单胞复合材料模型整体力学性能和局部应力场的影响。研究表明,材料的整体刚度主要与纤维的直线度相关,而局部应力场的大小及其分布由参数H、ω和χ共同决定且以纤维拐点参数ω为主导。该部分研究为指导该类复合材料的结构设计提供了基础数据参考。（3）以空间卷曲胶原纤维类复合材料为研究对象,研究了以其为增强相的软基质复合材料的非线性力学特性与其细观组分的微结构和损伤特性之间的关联性。首先,编写VUANISOHYPER＿INV用户子程序将各向异性和横观各向同性超弹性损伤本构嵌入有限元程序ABAQUS/Explicit并通过改变单一损伤参数验证了所编写和嵌入的材料损伤本构的正确性和可实现性。其次,在保证纤维损伤参数为常量的情况下,研究了纤维的形态结构参数对复合材料单胞整体损伤力学性能和纤维损伤特性的影响。进而,根据不同损伤参数下纤维损伤起始和演化的过程,揭示了复合材料单胞整体损伤力学特性与纤维损伤之间的相互作用机理。最后,探讨了弱界面和强界面两种界面粘结强度属性对纤维损伤与演化过程的影响。结果表明,复合材料单胞损伤名义应力-应变曲线的波动频率、幅值以及起始损伤状态与纤维的损伤属性和损伤模式相关,同时不同的界面属性可诱导纤维以不同的方式发生损伤失效,为该类复合材料的界面设计提供一定的参考价值。（4）考虑到芳纶纤维与胶原纤维具有类似的皮芯结构和横观各向异性热力学特性,通过改变复合材料制备过程中的固化温度,获取具有不同平面微卷曲结构和界面属性的微卷曲芳纶纤维增强增韧环氧复合材料。采用离轴拉伸实验与数字散斑相关法（DIC）、扫描电子显微镜（SEM）相结合的方法,研究了不同固化温度下制备的微卷曲芳纶/环氧复合材料的非线性损伤力学特性,并结合SEM微观损伤形貌和DIC应变场分布揭示了材料非线性损伤力学特性与微卷曲结构之间的非单调关系的相互作用机理。研究表明,在60°C～120°C范围内,80°C下制备的复合材料具有最佳的强度和刚度,120°C下具有最优的吸能特性。本节的研究有助于我们有选择的设计微卷曲芳纶/环氧复合材料层合板的制备工艺和界面改性。
郑侠[8]（2020）在《桦木横纹拉伸黏弹性研究》文中研究说明为了系统性的研究在较宽温度域和含水率域中横纹桦木的黏弹性,深化木材黏弹性理论并为桦木高效合理的应用提供理论依据。本文采用Q800 DMA（动态热机械分析仪）,搭配DMA湿度附件,并结合对试件包膜处理的方法研究了在5-95℃内的十个温度条件下0%、6%、12%、18%和24%五个含水率水平的桦木横纹拉伸蠕变、拉伸应力松弛和拉伸动态黏弹性。主要研究结果如下:1.桦木横纹试件的总柔量、瞬时柔量和蠕变柔量均随着含水率的增大而增大;试件的初始松弛模量和终了松弛模量随着含水率的增大而减小,松弛率则随着含水率的增大而增大。2.试件的总柔量、瞬时柔量和蠕变柔量均随着温度的升高而增大;试件的初始松弛模量和终了松弛模量随着温度的升高而减小,松弛率则随着温度的升高而增大。3.一些含水率试件的蠕变和应力松弛在特定的温度条件下存在着较为明显的改变现象,并且随着试件含水率升高,出现改变的温度降低。4.在所有试验条件下,试件30 min时的蠕变柔量始终大于瞬时柔量。两者的差距也随着含水率和温度的增大而加大。5.单位含水率改变所带来的蠕变影响要大于单位温度所改变带来的影响。含水率每增加1%所产生的作用至少相当于温度升高4℃所产生的影响。6.含水率在高温条件下对试件的蠕变和应力松弛影响更为显着,同理,温度在高含水率状态下对试件的蠕变和应力松弛影响也更为显着。含水率和温度在蠕变和应力松弛中起着复杂的交互作用。7.试件的储能模量随着含水率和温度的增大而减小。五种含水率试件的储能模量曲线的下降幅度随着试件含水率的增大而增大。8.不同含水率试件在试验温度范围内损耗模量峰的温度各不相同。试件的损耗因子随着试件含水率的增大而增大,损耗因子曲线随着温度的升高整体向上增长。
罗涛[9]（2020）在《各向异性AM/AMPS/Fe3O4-R水凝胶的制备及性能研究》文中进行了进一步梳理水凝胶由于其良好的柔软和湿润性,常被用于心脏组织工程。但是,传统的水凝胶材料内部大多为无序网络结构,常缺乏良好的机械性能,进一步限制了其应用。本文模拟天然心脏组织的各向异性内源性结构,以丙烯酰胺（AM）和2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸（AMPS）为单体,通过与多糖、木材纤维增强骨架复合制备了具有各向异性结构的水凝胶,并对凝胶结构、交联度、流变性能和机械强度等进行了研究,主要工作如下:（1）采用溶剂热法和减压聚合成功制备了磁性场依赖交联剂Fe3O4-R,将其与AM、AMPS混合通过紫外光辐照在静磁场作用下制备各向异性AM/AMPS/Fe3O4-R（AAF）水凝胶。实验结果表明,当AM、AMPS、光引发剂酮戊二酸浓度分别为100mg/m L、200mg/m L、10.5mg/m L,Fe3O4-R平均粒径为500nm左右、浓度为3mg/m L,光照时间为20s时,制备的AAF水凝胶性能最佳。AAF水凝胶在与链取向平行和垂直方向的剪切模量(Gs∥’,Gs⊥’)为8.98k Pa、4.09k Pa,模量各向异性比为2.19。应力松弛测试表明,20s内在平行和垂直与链取向方向上相对残余应力分别为0.39和0.61。水凝胶平行和垂直与链取向方向拉伸强度分别达184.41k Pa、82.31k Pa,各向异性比达到2.24。（2）模仿天然心壁组织心外膜、心肌层、心内膜的三层结构,分别将羟乙基纤维素（HEC）、透明质酸（HA）、琼脂糖（Agr）三种多糖与凝胶单体AM、AMPS混合制备各向异性结构多层AM/AMPS/Fe3O4-R（LAAF）水凝胶。研究表明,控制HEC、HA、Agr浓度分别为15mg/m L、5mg/m L、50mg/m L,各层层厚分别为1.5mm、2mm、1.5mm,并进行3次冻融循环后,制备的LAAF水凝胶网络排列规整,网孔均匀致密,性能最佳。复合水凝胶剪切模量（Gs’）最大为23.51k Pa,冲击强度达23.12KJ/m2,压缩模量达640.32k Pa,压缩强度达144.43k Pa,拉伸强度达到590.25k Pa。应力松弛测试表明,在20s内相对残余应力为0.25。（3）将去木质素的木材纤维网络作为水凝胶的增强骨架,浸泡到凝胶单体基质AM、AMPS水溶液中,通过原位光聚合制备复合各向异性木材纤维（WAAF）水凝胶。当AM、AMPS单体总浓度为250mg/m L（AM与AMPS质量比为1:2）时,以樟子松木材纤维网孔为增强骨架时,制备的复合水凝胶网孔均匀,力学性能最佳。此时,水凝胶拉伸强度达4.65m Pa,在平行和垂直与纤维排列方向的剪切模量(Gs∥’,Gs⊥’)分别为8.17k Pa、6.14k Pa。应力松弛测试表明,在20s内WAAF水凝胶在平行和垂直与纤维排列两个方向上相对残余应力分别0.02和0.14。
王雅建[10]（2020）在《盾构衬砌接缝密封性能衰退演变机理多尺度研究》文中提出近三十年来,盾构施工技术已被广泛用于城市交通、电力、综合管廊等隧道建设当中,这些基础设施的设计年限通常为100年,然而服役时间普遍尚短,隧道运营耐久性问题还没有引起足够的重视。根据以往地铁工程经验,渗漏水为影响隧道安全运营的常见因素,盾构衬砌接缝防水一般通过三元乙丙（EPDM）橡胶垫实现,但由于橡胶的粘弹性和老化会降低接触应力,渗漏水现象会在服役过程中日益凸显并愈演愈烈,为盾构隧道的健康运营和服役耐久性带来极大的挑战。然而针对这一问题,目前业内学者主要以治理措施为研究重点,对盾构隧道衬砌接缝渗漏的发展演变病理认识不足。为探究盾构衬砌接缝渗漏发展演变的潜在微观机制,本文从密封材料的长期性能衰败机制和接缝密封界面渗漏发展机理两方面开展研究工作:首先运用试验测试表征、分子动力学模拟研究了EPDM的粘弹性能和降解行为:1)通过滚子加热炉对EPDM进行高温处理以模拟其服役老化,开展宏微观性能测试以研究服役性能衰退规律,基于此构建了EPDM的老化本构;2)运用分子动力学模拟技术,分别从粘弹性和热氧化对EPDM服役性能衰退的微观作用机制展开研究,探究了温度、应力、应变等因素及其联合作用对EPDM的粘弹性的影响规律,分析了烃自由链、碳交联烃链、烃断链、醇化物和醚化物等EPDM的主链热氧化各阶段产物与其性能的微观联系;3)综合考虑试验表征和分子模拟结果,进一步解释了EPDM粘弹性-热氧化耦合作用机制。然后基于Persson多尺度接触理论揭示了EPDM密封界面渗漏发展的微观演过程:1)建立了盾构衬砌接缝渗漏水多尺度分析模型,将接头张开、接头错台、EPDM表面粗糙度、服役时间和地下水压力等工程数据通过参数变换嵌入模型当中;2)提出了盾构隧道接缝临界渗漏状态和自封效应的定义,并给出了临界渗漏水压力和自封应力的计算方法;3)以苏通GIL综合管廊盾构隧道为案例,通过对比防水性能试验和临界渗漏压力计算结果验证了模型的有效性,进而分析了各因素对盾构接缝渗漏的影响规律。本文借助于试验表征、分子模拟、多尺度接触理论等方法,对盾构衬砌接缝密封材料的服役性能衰退机制和接缝渗漏的发展机理展开了深入研究,所做工作对于改善接缝防水材料耐久性设计和防治盾构衬砌接缝渗漏具有重要理论指导意义。
二、Effects of Periodic Temperature Changes on Stress Relaxation of Chemically Treated Wood（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Effects of Periodic Temperature Changes on Stress Relaxation of Chemically Treated Wood（论文提纲范文）
（1）橡胶带热力耦合的有限元分析与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 挂胶履带板的发展历程及研究现状 |
| 1.2.1 履带板的分类及橡胶履带板的特点 |
| 1.2.2 国内外挂胶履带板的发展历程 |
| 1.3 橡胶材料的本构模型 |
| 1.3.1 超弹性本构模型 |
| 1.3.2 黏弹性本构模型 |
| 1.4 橡胶材料滞后生热问题研究进展 |
| 1.4.1 橡胶材料温度场的实验研究 |
| 1.4.2 橡胶材料滞后生热的有限元研究 |
| 1.5 主要创新点 |
| 第二章 橡胶柱压缩生热数值模拟及准确性验证 |
| 2.1 动态压缩生热实验 |
| 2.2 橡胶动态生热求解方法 |
| 2.2.1 基于损耗角正切和超弹性模型的生热计算方法 |
| 2.2.2 基于频域Prony级数的黏弹性生热计算方法 |
| 2.3 动态力学性能测试及参数拟合 |
| 2.3.1 超弹性算法中材料参数的确定 |
| 2.3.2 黏弹性算法的材料参数确定 |
| 2.4 动态生热有限元模型建立 |
| 2.5 生热算法准确性验证 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 实心轮动态生热数值模拟 |
| 3.1 动态力学测试条件的确定 |
| 3.2 胎面胶动态力学测试和参数拟合 |
| 3.3 实心轮有限元模型及温度场求解 |
| 3.3.1 力学有限元模型建立 |
| 3.3.2 内热源的确定 |
| 3.3.3 对流换热系数计算 |
| 3.3.4 传热有限元模型建立 |
| 3.4 结果与讨论 |
| 3.4.1 力学模型 |
| 3.4.2 热传导模型 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 挂胶履带板动态生热数值模拟 |
| 4.1 橡胶力学性能测试条件的确定 |
| 4.1.1 单轴拉伸测试条件的确定 |
| 4.1.2 动态力学测试条件的确定 |
| 4.2 胎面胶力学性能测试和参数拟合 |
| 4.2.1 拉伸测试及YEOH模型参数拟合 |
| 4.2.2 动态力学测试和损耗角正切的选取 |
| 4.3 挂胶履带有限元模型的建立及温度场求解 |
| 4.3.1 单块挂胶履带板有限元模型 |
| 4.3.2 挂胶履带销及其等效刚度 |
| 4.3.3 挂胶履带力学有限元模型 |
| 4.3.4 挂胶履带温度场求解 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 力学模型 |
| 4.4.2 热传导模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 挂胶履带温升影响因素 |
| 5.1 载荷对温升的影响 |
| 5.2 滑移率对温升的影响 |
| 5.3 履带板卡槽角度对温升的影响 |
| 5.3.1 履带板刚进入一号轮下的计算结果 |
| 5.3.2 履带板将离开一号轮时的计算结果 |
| 5.3.3 三号轮在两块履带板之间的计算结果 |
| 5.3.4 温度场的比较 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 实心轮对流换热系数计算Matlab程序 |
| 履带名义应变、对数应变、对数应变率计算Matlab程序 |
| 履带连接关系刚体约束自动生成的Python程序 |
| 履带板热生成率计算的Matlab程序 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文目录 |
| 授权和申请专利情况 |
（2）玉米秸秆纤维沥青吸附机制及其SMA路用性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 秸秆纤维处理技术的研究 |
| 1.2.2 纤维在沥青混合料中应用的研究 |
| 1.3 存在的问题 |
| 1.4 主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第2章 玉米秸秆纤维制备及性能表征 |
| 2.1 玉米秸秆纤维制备 |
| 2.1.1 原材料与制备用品 |
| 2.1.2 制备工艺设计与优化 |
| 2.2 性能表征与技术指标 |
| 2.2.1 物理性能 |
| 2.2.2 技术指标 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 玉米秸秆纤维的沥青吸附机制 |
| 3.1 物理吸附试验及其规律 |
| 3.1.1 物理吸附试验 |
| 3.1.2 吸附模型与规律 |
| 3.2 沥青吸附的分子模拟与分析 |
| 3.2.1 分子模型构建 |
| 3.2.2 吸附数值模拟与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 玉米秸秆纤维沥青的高低温性能试验研究 |
| 4.1 纤维沥青的制备 |
| 4.2 玉米秸秆纤维沥青性能试验分析 |
| 4.2.1 基本性质 |
| 4.2.2 高温性能分析 |
| 4.2.3 低温性能分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第5章 玉米秸秆纤维对SMA路用性能的调控技术研究 |
| 5.1 调控技术方案 |
| 5.1.1 吸附型玉米秸秆纤维SMA混合料设计方案 |
| 5.1.2 吸附+增强型混合纤维SMA混合料设计方案 |
| 5.2 吸附型玉米秸秆纤维SMA混合料路用性能研究 |
| 5.2.1 配合比设计 |
| 5.2.2 高温性能研究 |
| 5.2.3 低温性能研究 |
| 5.2.4 水稳定性研究 |
| 5.2.5 疲劳性能研究 |
| 5.2.6 动态模量试验研究 |
| 5.2.7 SMA混合料路用性能综合分析 |
| 5.3 吸附+增强型混合纤维SMA混合料路用性能研究 |
| 5.3.1 配合比设计 |
| 5.3.2 高温性能研究 |
| 5.3.3 低温性能研究 |
| 5.3.4 水稳定性研究 |
| 5.3.5 疲劳性能研究 |
| 5.3.6 玉米秸秆纤维/玄武岩纤维SMA混合料路用性能综合分析 |
| 5.4 经济性分析与掺量推荐 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 足尺加速加载试验验证 |
| 6.1 室内足尺试验方案 |
| 6.2 混合纤维SMA-13生产配合比设计 |
| 6.2.1 原材料性能 |
| 6.2.2 生产配合比确定 |
| 6.2.3 生产配合比验证 |
| 6.3 关键工艺参数与质量控制 |
| 6.4 加速加载试验研究 |
| 6.4.1 路面加速加载设备参数 |
| 6.4.2 加速加载试验方案 |
| 6.4.3 车辙变化规律分析 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）非共价界面层状纳米复合材料的多尺度力学与设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 层状纳米复合材料的研究现状 |
| 1.2.1 生物结构材料的构效关系 |
| 1.2.2 层状纳米复合材料的力学特性 |
| 1.2.3 层状纳米复合材料的多尺度力学分析方法 |
| 1.2.4 层状纳米复合材料的力学优化设计 |
| 1.3 层状纳米复合材料设计中的关键科学问题 |
| 1.3.1 非共价界面的多尺度力学框架 |
| 1.3.2 基于非共价界面调控的力学优化设计 |
| 1.3.3 二维材料中的界面力学行为和机理 |
| 1.4 本文的主要研究内容 |
| 第2章 非共价界面层状纳米复合材料的研究方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分子动力学模拟 |
| 2.2.1 分子动力学简介 |
| 2.2.2 分子动力学模拟的基本过程和概念 |
| 2.2.3 相关力学量计算 |
| 2.3 非共价界面相关分析方法 |
| 2.3.1 原子应变 |
| 2.3.2 氢键分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 非共价界面层状纳米复合材料的一般力学框架 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 界面本构关系 |
| 3.2.1 官能团的影响 |
| 3.2.2 官能团分布的影响 |
| 3.3 连续剪滞模型分析 |
| 3.3.1 界面尺度的剪滞模型 |
| 3.3.2 结构尺度的剪滞模型 |
| 3.3.3 变形模型的转换 |
| 3.4 离散剪滞模型分析 |
| 3.4.1 离散剪滞模型 |
| 3.4.2 界面构型的影响 |
| 3.5 结果与讨论 |
| 3.5.1 分子动力学模拟中的变形模型 |
| 3.5.2 尺寸效应和界面设计 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 石墨烯基仿贝壳材料的界面调控与优化设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 石墨烯基仿贝壳材料的变形模式 |
| 4.2.1 弹塑性变形 |
| 4.2.2 片层拔出 |
| 4.3 小分子对层间力学性能的影响 |
| 4.3.1 小分子对氧化石墨烯界面的增强 |
| 4.3.2 小分子对错列结构的影响 |
| 4.4 氧化石墨烯的力学性能 |
| 4.5 石墨烯基类珍珠材料的优化设计 |
| 4.5.1 最佳小分子含量和氧化程度 |
| 4.5.2 各种层间交联的对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 二维材料组装结构中的范德华作用及其边缘效应 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 多层二维材料组装结构中边缘效应对层间剪切的影响 |
| 5.2.1 模型和方法 |
| 5.2.2 多层二维材料组装结构的变形行为 |
| 5.2.3 多层二维材料组装结构的边缘效应 |
| 5.3 石墨烯在基底上撕裂和剥离的自组装力学行为 |
| 5.3.1 模型和方法 |
| 5.3.2 石墨烯从基底上的撕裂 |
| 5.3.3 石墨烯的自折叠和自撕裂 |
| 5.4 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 铜纳米线八面体桁架构架材料的力学性能 |
| A.1 引言 |
| A.2 纳米构架材料的变形机制 |
| A.3 分析建模与讨论 |
| A.3.1 有效模量 |
| A.3.2 有效屈服强度 |
| A.4 轻质高强的纳米构架材料 |
| A.5 结论与展望 |
| 附录B 非共价界面一般力学框架中的数值方法 |
| B.1 分子动力学模拟 |
| B.2 非线性剪滞模型数值求解 |
| B.3 扩展Dugdale模型的理论解 |
| 附录C 石墨烯基仿贝壳材料中的方程求解与数值模拟 |
| C.1 分子动力学模拟 |
| C.2 弹塑性变形阶段位移场的求解过程 |
| C.3 片层拔出过程的线性剪滞分析 |
| C.4 石墨烯基纳米复合材料的力学性能 |
| 致谢 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
（4）木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 木质短纤维增强聚合物复合材料概述 |
| 1.3 木质短纤维增强聚合物复合材料耐久性研究概况 |
| 1.4 纤维-聚合物界面表征方法研究进展 |
| 1.4.1 传统的纤维-聚合物界面表征方法 |
| 1.4.2 纤维-聚合物界面的现代表征技术 |
| 1.4.3 木质短纤维-聚合物界面表征方法 |
| 1.5 聚合物基复合材料的粘弹性与时-温叠加原理研究 |
| 1.5.1 聚合物基复合材料的粘弹性研究 |
| 1.5.2 聚合物基复合材料的时-温叠加原理研究 |
| 1.6 湿热作用下天然纤维-聚合物复合材料力学性能退化研究 |
| 1.6.1 聚合物基复合材料的吸湿机理 |
| 1.6.2 湿热环境对天然纤维复合材料力学性能的影响 |
| 1.7 论文的研究意义与研究内容 |
| 1.7.1 论文的研究意义 |
| 1.7.2 论文主要研究内容 |
| 第二章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备与测试 |
| 2.1 木质短纤维/聚丙烯复合材料的制备 |
| 2.1.1 原料选择 |
| 2.1.2 木质短纤维/聚丙烯混合粒子的制备 |
| 2.1.3 木质短纤维/聚丙烯复合材料注塑成型 |
| 2.2 试验仪器与设备 |
| 2.3 木质短纤维/聚丙烯复合材料形态与结构表征 |
| 2.3.1 X射线衍射测试 |
| 2.3.2 木质短纤维/聚丙烯复合材料试样尺寸的测量 |
| 2.3.3 微观形貌SEM观察 |
| 2.4 木质短纤维/聚丙烯复合材料静态力学性能测试与表征 |
| 2.4.1 拉伸性能测试与表征 |
| 2.4.2 弯曲性能测试与表征 |
| 2.4.3 冲击性能测试与表征 |
| 2.5 木质短纤维/聚丙烯复合材料热稳定性与热力学性质表征 |
| 2.5.1 差示扫描量热法 |
| 2.5.2 热重分析 |
| 2.5.3 动态热机械分析 |
| 2.6 木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水试验 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性质与热稳定性研究 |
| 3.1 木质短纤维对聚丙烯结晶结构的影响 |
| 3.2 木质短纤维含量对复合材料力学行为的影响 |
| 3.2.1 木质短纤维含量与复合材料界面作用及拉伸性能的关系 |
| 3.2.2 木质短纤维含量对复合材料弯曲行为及破坏模式的影响 |
| 3.2.3 木质短纤维含量与复合材料韧性的关系 |
| 3.3 不同木质短纤维含量复合材料的热稳定性能研究 |
| 3.3.1 差示扫描量热分析 |
| 3.3.2 热重分析 |
| 3.3.3 动态热机械分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的弯曲行为与耐久性 |
| 4.1 温度和弯曲应变率对木质短纤维/聚丙烯复合材料弯曲性能的影响 |
| 4.1.1 弯曲应变率的影响 |
| 4.1.2 温度的影响 |
| 4.2 时-温叠加原理在材料非线性粘弹区的应用 |
| 4.2.1 时-温等效原理对材料非线性粘弹区弯曲行为的适用性 |
| 4.2.2 时-温叠加原理对材料非线性粘弹区弯曲强度的适用性 |
| 4.2.3 储能模量主曲线的构建 |
| 4.3 Arrhenius活化能与材料耐久性的评估 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 木质短纤维/聚丙烯复合材料的吸水和湿热老化行为 |
| 5.1 聚丙烯树脂和木质短纤维/聚丙烯复合材料吸水行为 |
| 5.1.1 材料的吸水过程描述 |
| 5.1.2 扩散速率的确定与吸水模型的构建 |
| 5.2 含水率对复合材料尺寸的影响 |
| 5.3 平衡含水率与复合材料力学性能的关系 |
| 5.3.1 平衡含水率对复合材料静态力学的影响 |
| 5.3.2 含水率对复合材料试样动态力学性能的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 不足与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士期间的研究成果 |
| 致谢 |
（5）基于地区降温特点的沥青混合料温度应力研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 国外研究现状 |
| 1.2.2 国内研究现状 |
| 1.3 主要内容与技术路线 |
| 1.3.1 主要内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第2章 典型地区降温分布时空特征 |
| 2.1 寒潮定义 |
| 2.2 典型地区城市寒潮分布 |
| 2.3 典型地区降温特征 |
| 2.3.1 寒潮分布月份统计 |
| 2.3.2 降温幅度统计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于有限元模拟冻断试验的温度应力 |
| 3.1 粘弹性理论 |
| 3.2 沥青混合料粘弹性参数的确定 |
| 3.2.1 沥青混合料常用粘弹性模型 |
| 3.2.2 沥青混合料粘弹性参数 |
| 3.2.3 时温等效原理 |
| 3.3 基于有限元方法的冻断试验温度应力计算 |
| 3.3.1 有限元模型的建立与网格划分 |
| 3.3.2 粘结单元本构关系 |
| 3.3.3 材料属性和边界条件 |
| 3.3.4 冻断试验结果分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于典型地区温度变化的沥青混合料温度应力 |
| 4.1 不同温度条件下温度应力变化规律 |
| 4.2 各地区寒潮降温对温度应力的影响 |
| 4.2.1 线性降温对温度应力的影响 |
| 4.2.2 实际降温对温度应力的影响 |
| 4.3 沥青混凝土路表温度预估 |
| 4.4 各地区寒潮路表温度对温度应力的影响 |
| 4.4.1 各典型地区最强寒潮发生时路表温度分析 |
| 4.4.2 各典型地区路表温度变化对温度应力的影响 |
| 4.5 东北地区各月份温度应力分布 |
| 4.5.1 寒潮发生时各月份路面温度分析 |
| 4.5.2 寒潮发生时各月份温度应力分布规律 |
| 4.6 沥青混合料温度疲劳寿命预测 |
| 4.6.1 沥青混合料温度疲劳方程 |
| 4.6.2 各个地区沥青混合料温度疲劳寿命 |
| 4.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）基于纳米压痕技术的薄膜材料本构模型反演方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 微纳米尺度薄膜材料力学测试的基本方法 |
| 1.2.1 微单轴拉伸法 |
| 1.2.2 鼓泡法 |
| 1.2.3 微梁弯曲法 |
| 1.3 纳米压痕技术的理论研究现状 |
| 1.3.1 硬度和弹性模量的计算方法研究现状 |
| 1.3.2 尺寸效应的研究现状 |
| 1.3.3 膜/基体系下薄膜本征力学参数提取及基底效应研究现状 |
| 1.3.4 应力应变反演计算研究现状 |
| 1.4 纳米压痕技术在新材料测试中的研究现状 |
| 1.4.1 纳米压痕技术在聚合物薄膜材料测试的研究现状 |
| 1.4.2 纳米压痕技术在有序微结构薄膜材料测试的研究现状 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 第2章 纳米压痕技术的理论基础及试验设备 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 纳米压痕测试系统介绍 |
| 2.3 纳米压痕技术测试原理 |
| 2.3.1 弹性接触理论 |
| 2.3.2 测试方法的推导 |
| 2.4 实验材料选择 |
| 2.4.1 主要实验仪器 |
| 2.4.2 主要实验原材料 |
| 2.5 其他试验设备 |
| 2.5.1 扫描电子显微镜 |
| 2.5.2 光纤光谱仪 |
| 2.5.3 动态热机械分析 |
| 第3章 Pile-up现象对薄膜材料本构关系反演计算精度的影响 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 Pile-up现象的解释 |
| 3.3 能量法的理论推导 |
| 3.4 纳米压痕实验与结果分析 |
| 3.4.1 纳米压痕实验曲线分析 |
| 3.4.2 能量法和Oliver-Pharr法的计算结果对比 |
| 3.5 基于能量法修正的应力应变关系反演分析 |
| 3.5.1 反演分析方法的理论推导 |
| 3.5.2 本构关系的反演计算 |
| 3.6 有限元仿真验证pile-up现象对本构关系反演计算的影响 |
| 3.6.1 有限元建模及纳米压痕过程的模拟 |
| 3.6.2 有限元模拟中摩擦系数的影响 |
| 3.6.3 Pile-up现象影响本构模型的仿真验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 基于纳米压痕技术的粘弹性聚合物薄膜本构关系反演计算研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 粘弹性本构模型分析 |
| 4.2.1 基于Prony级数的广义Maxwell模型 |
| 4.2.2 玻氏压头下的粘弹性本构接触模型推导 |
| 4.3 聚合物薄膜的纳米压痕试验 |
| 4.4 聚合物薄膜的动态热力学蠕变试验 |
| 4.5 粘弹性聚合物本构模型的计算 |
| 4.5.1 利用纳米压痕实验计算蠕变柔量 |
| 4.5.2 利用DMA蠕变试验计算粘弹性参数 |
| 4.6 粘弹性本构接触模型的有限元仿真 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于纳米压痕技术的SiO_2光子晶体薄膜材料力学模型研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于纳米压痕技术的光子晶体实验研究与有限元模拟 |
| 5.2.1 SiO_2光子晶体材料的制备 |
| 5.2.2 光子晶体薄膜的纳米压痕实验 |
| 5.2.3 有限元模型的建立 |
| 5.2.4 纳米压痕仿真及压入位置对力学参数的影响 |
| 5.2.5 不同压入位置的能量分布 |
| 5.3 光子晶体材料尺寸效应的研究 |
| 5.3.1 不同粒径光子晶体材料的选择 |
| 5.3.2 粒径尺寸对光子晶体力学性能影响的实验研究 |
| 5.3.3 光子晶体尺寸效应的机理研究 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（7）卷曲纤维增强复合材料力学性能及损伤机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究意义与背景 |
| 1.2 卷曲纤维增强复合材料研究现状 |
| 1.2.1 卷曲纤维增强软基质复合材料多尺度结构与力学行为研究 |
| 1.2.2 卷曲纤维增强聚合物基复合材料结构及其力学分析研究 |
| 1.2.3 卷曲纤维增强复合材料建模理论与方法研究 |
| 1.3 本文主要研究目的与内容 |
| 第12章 卷曲纤维增强复合材料建模理论与本构模型 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 卷曲纤维形态结构表征 |
| 2.2.1 平面卷曲纤维结构的数学描述 |
| 2.2.2 空间卷曲纤维结构的数学描述 |
| 2.3 超弹性卷曲/螺旋纤维增强复合材料本构理论 |
| 2.3.1 超弹性材料应变能函数基本方程 |
| 2.3.2 基于应变不变量的各向异性超弹性本构模型 |
| 2.4 超弹性卷曲纤维增强复合材料损伤本构理论 |
| 2.4.1 超弹性纤维和基体材料损伤本构理论 |
| 2.4.2 纤维与基体界面损伤理论 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 平面卷曲纤维增强复合材料单胞力学性能及参数效应分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 平面卷曲纤维增强复合材料单胞数值分析模型构建 |
| 3.2.1 材料属性及网格划分 |
| 3.2.2 周期性边界条件和载荷的定义 |
| 3.2.3 复合材料单胞有限元模型验证 |
| 3.3 平面卷曲纤维形态结构参数对复合材料单胞的力学性能的影响 |
| 3.3.1 单一形态结构参数对材料力学性能的影响 |
| 3.3.2 组合形态结构参数对材料力学性能的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 空间卷曲纤维增强复合材料单胞力学性能及损伤分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 VUANISOHYPER_INV用户子程序及其实现 |
| 4.2.1 VUANISOHYPER_INV中不变量的定义规则 |
| 4.2.2 VUANISOHYPER_INV子程序中自定义变量 |
| 4.2.3 VUANISOHYPER_INV在 ABAQUS中的实现 |
| 4.3 超弹性损伤用户子程序VUANISOHYPER_INV的模型验证 |
| 4.3.1 各向异性超弹性用户子程序VUANISOHYPER_INV的模型验证 |
| 4.3.2 用户损伤子程序模型验证 |
| 4.4 空间卷曲纤维增强复合材料单胞损伤力学性能分析 |
| 4.4.1 纤维形态结构对软基质复合材料单胞损伤力学性能的影响 |
| 4.4.2 纤维损伤参数对软基质复合材料单胞损伤力学行为的影响 |
| 4.4.3 界面效应对软基质复合材料单胞细观损伤力学行为的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第15章 平面卷曲芳纶/环氧复合材料力学性能与细观损伤实验研究与分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微卷曲芳纶/环氧复合材料制备与拉伸实验方案设计 |
| 5.2.1 芳纶/环氧复合材料板的制备 |
| 5.2.2 离轴拉伸实验方法 |
| 5.2.3 应变云图测量实验 |
| 5.2.4 微观形貌观测实验 |
| 5.3 微卷曲芳纶/环氧复合材料的损伤力学性能研究 |
| 5.4 固化温度与微卷曲芳纶/环氧复合材料力学性能非单调相关机理分析 |
| 5.4.1 基于材料微观损伤形貌的非单调性相关机理分析 |
| 5.4.2 基于材料应变场分布的非单调性相关机理分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录 A 攻读学位期间发表的学术成果目录 |
| 附录 B 攻读学位期间所主持或参加的科研项目 |
（8）桦木横纹拉伸黏弹性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状和动态 |
| 1.3 研究的目的与意义 |
| 1.4 研究内容 |
| 1.5 课题创新之处 |
| 2 黏弹性理论 |
| 2.1 静态黏弹性 |
| 2.2 动态黏弹性 |
| 2.3 木材黏弹性影响因素 |
| 2.3.1 含水率对木材黏弹性的影响 |
| 2.3.2 温度对木材黏弹性的影响 |
| 3 试验材料与方法 |
| 3.1 试验材料 |
| 3.2 试验仪器 |
| 3.3 试验设计 |
| 3.3.1 蠕变试验 |
| 3.3.2 应力松弛试验 |
| 3.3.3 动态黏弹性试验 |
| 3.4 试件制备 |
| 3.5 试件含水率调整 |
| 3.6 试件在试验过程中含水率的控制 |
| 4 静态黏弹性的结果与讨论 |
| 4.1 蠕变结果分析 |
| 4.1.1 总柔量分析 |
| 4.1.1.1 含水率对总柔量的影响 |
| 4.1.1.2 温度对总柔量的影响 |
| 4.1.2 瞬时柔量分析 |
| 4.1.2.1 含水率对瞬时柔量的影响 |
| 4.1.2.2 温度对瞬时柔量的影响 |
| 4.1.3 蠕变柔量分析 |
| 4.1.3.1 含水率对蠕变柔量的影响 |
| 4.1.3.2 温度对蠕变柔量的影响 |
| 4.1.4 瞬时柔量与蠕变柔量的比较 |
| 4.1.4.1 含水率的影响比较 |
| 4.1.4.2 温度的影响比较 |
| 4.1.5 含水率与温度对蠕变的交互作用 |
| 4.1.6 蠕变试验小结 |
| 4.2 应力松弛结果分析 |
| 4.2.1 初始松弛模量分析 |
| 4.2.1.1 含水率对初始松弛模量的影响 |
| 4.2.1.2 温度对初始松弛模量的影响 |
| 4.2.2 终了松弛模量分析 |
| 4.2.2.1 含水率对终了松弛模量的影响 |
| 4.2.2.2 温度对终了松弛模量的影响 |
| 4.2.3 松弛率分析 |
| 4.2.3.1 含水率对松弛率的影响 |
| 4.2.3.2 温度对松弛率的影响 |
| 4.2.4 含水率与温度对应力松弛的交互作用 |
| 4.2.5 应力松弛试验小结 |
| 5 动态黏弹性的结果与讨论 |
| 5.1 储能模量分析 |
| 5.1.1 含水率对储能模量的影响 |
| 5.1.2 温度对储能模量的影响 |
| 5.2 损耗模量分析 |
| 5.3 损耗因子分析 |
| 5.3.1 含水率对损耗因子的影响 |
| 5.3.2 温度对损耗因子的影响 |
| 5.4 动态黏弹性试验小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 个人简介 |
| 致谢 |
（9）各向异性AM/AMPS/Fe3O4-R水凝胶的制备及性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 水凝胶概念及研究现状 |
| 1.3 各向异性水凝胶的制备方法 |
| 1.3.1 机械诱导法 |
| 1.3.2 定向冷冻法 |
| 1.3.3 自组装法 |
| 1.3.4 电场诱导法 |
| 1.3.5 磁场诱导法 |
| 1.3.6 磁诱导取向机理 |
| 1.4 各向异性水凝胶应用 |
| 1.4.1 医学仿生 |
| 1.4.2 化学仿生 |
| 1.4.3 控制仿生 |
| 1.5 本课题研究意义及主要内容 |
| 2 各向异性AAF水凝胶的制备及其性能的研究 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 实验内容 |
| 2.2.1 实验试剂与设备 |
| 2.2.2 Fe_3O_4纳米粒子的制备及改性 |
| 2.2.3 各向异性AM/AMPS/Fe_3O_4-R水凝胶的制备 |
| 2.2.4 傅里叶红外光谱(FTIR)测试 |
| 2.2.5 X射线衍射(XRD)测试 |
| 2.2.6 扫描电镜测试(SEM) |
| 2.2.7 拉伸强度测试 |
| 2.2.8 流变测试 |
| 2.2.9 交联度测试 |
| 2.3 结果与讨论 |
| 2.3.1 场依赖交联剂Fe_3O_4-R的结构表征 |
| 2.3.2 AAF水凝胶的制备工艺研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 各向异性多层LAAF水凝胶的制备及其性能的研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 实验内容 |
| 3.2.1 实验试剂与设备 |
| 3.2.2 多层结构LAAF水凝胶的制备 |
| 3.2.3 简支梁冲击试验 |
| 3.2.4 压缩强度测试 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 各层多糖含量对LAAF水凝胶的影响 |
| 3.3.2 各层厚度对LAAF水凝胶的影响 |
| 3.3.3 冻融循环次数对LAAF水凝胶影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 各向异性木材纤维WAAF水凝胶的制备及其性能的研究 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 实验内容 |
| 4.2.1 实验试剂与设备 |
| 4.2.2 各向异性木材纤维网络的制备 |
| 4.2.3 各向异性木材纤维素WAAF水凝胶的制备 |
| 4.2.4 测试与表征 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 NaClO还原溶液对木材纤维网络形貌及性能影响 |
| 4.3.2 不同单体浓度对WAAF水凝胶性能的影响 |
| 4.3.3 木材种类对复合WAAF水凝胶形貌及性能的影响 |
| 4.4 本章小结 |
| 5 结论 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表论文 |
| 致谢 |
（10）盾构衬砌接缝密封性能衰退演变机理多尺度研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题背景、选题讨论及研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 选题讨论及研究意义 |
| 1.2 盾构接缝密封性能的影响因素分析 |
| 1.2.1 盾构接缝密封结构 |
| 1.2.2 橡胶密封垫的耐久缺陷 |
| 1.2.3 盾构管片接头的应力状态 |
| 1.3 盾构管片接缝密封关键问题研究现状 |
| 1.3.1 盾构管片接缝密封性能研究现状 |
| 1.3.2 EPDM长期性能表征研究现状 |
| 1.3.3 橡胶材料超弹本构关系研究现状 |
| 1.3.4 密封界面接触模型研究现状 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 主要创新点 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 EPDM长期性能表征试验研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 EPDM加速老化试验表征 |
| 2.2.1 长期性能试验表征等效方法 |
| 2.2.2 EPDM密封垫加速老化试验 |
| 2.3 试验方法 |
| 2.3.1 单轴压缩试验 |
| 2.3.2 微观形貌表征试验 |
| 2.3.3 化学基团分析测试 |
| 2.4 试验结果分析 |
| 2.4.1 EPDM单轴压缩性能 |
| 2.4.2 微观形貌分析 |
| 2.4.3 EPDM的红外光谱分析 |
| 2.5 EPDM长期性能数学表征 |
| 2.5.1 粘弹性-热氧化耦合作用下EPDM的长期性能表征 |
| 2.5.2 EPDM储存期时间相关的应力应变关系 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 基于分子模拟的EPDM粘弹性研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 MD模拟方法 |
| 3.2.1 系综简介 |
| 3.2.2 力场和势能 |
| 3.2.3 周期性边界条件 |
| 3.2.4 交联分子晶胞构建 |
| 3.2.5 驰豫过程 |
| 3.3 EPDM宏微观特性的分子模拟研究及模型验证 |
| 3.3.1 EPDM的玻璃化转变温度 |
| 3.3.2 气体运输性 |
| 3.3.3 单轴压缩应力应变 |
| 3.3.4 自由体积计算 |
| 3.4 基于自由体积理论的EPDM粘弹性影响因素分析 |
| 3.4.1 基于自由体积理论的试验表征方法 |
| 3.4.2 EPDM自由体积的温度依赖性 |
| 3.4.3 EPDM自由体积的荷载水平依赖性 |
| 3.4.4 温度-应变的可叠加性分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于分子模拟的EPDM热氧老化研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 EPDM主链热氧老化反应主路径分析 |
| 4.2.1 链引发反应 |
| 4.2.2 链增长反应 |
| 4.2.3 链终止反应 |
| 4.3 EPDM热氧老化的分子模拟研究 |
| 4.3.1 热氧老化的MD模型 |
| 4.3.2 模型有效性验证 |
| 4.4 热氧老化对EPDM关键性质的潜在影响机制分析 |
| 4.4.1 基本体积性质 |
| 4.4.2 热氧老化对扩散的影响 |
| 4.4.3 玻璃化温度 |
| 4.4.4 单轴静态压缩 |
| 4.5 EPDM粘弹性与热氧化的耦合作用 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 EPDM密封界面的多尺度渗漏模型 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 多尺度接触的关键概念 |
| 5.2.1 观测尺度及自仿射分形表面 |
| 5.2.2 密封界面接触问题简化 |
| 5.3 基于AFM的 EPDM自仿射分形表面表征 |
| 5.3.1 AFM试验结果 |
| 5.3.2 表面轮廓高度的自相关函数 |
| 5.3.3 粗糙度指数和分形维数 |
| 5.3.4 EPDM表面粗糙度功率谱的数学表征 |
| 5.4 密封界面的接触面积与接触应力分布 |
| 5.4.1 真实接触面积的尺度相关性 |
| 5.4.2 接触应力分布 |
| 5.4.3 密封界面平均分离距离 |
| 5.5 盾构管片接缝EPDM的多尺度渗漏模型 |
| 5.5.1 临界渗漏通道 |
| 5.5.2 临界渗漏状态和自封效应 |
| 5.5.3 有效渗漏率计算 |
| 5.6 工程案例计算分析 |
| 5.6.1 工程概况及参数选择 |
| 5.6.2 临界渗漏状态计算结果 |
| 5.6.3 密封渗漏影响因素计算分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
四、Effects of Periodic Temperature Changes on Stress Relaxation of Chemically Treated Wood（论文参考文献）
- [1]橡胶带热力耦合的有限元分析与实验研究[D]. 王新宇. 青岛科技大学, 2021(02)
- [2]玉米秸秆纤维沥青吸附机制及其SMA路用性能研究[D]. 陈梓宁. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
- [3]非共价界面层状纳米复合材料的多尺度力学与设计[D]. 何泽洲. 中国科学技术大学, 2021(09)
- [4]木质短纤维/聚丙烯复合材料的力学性能与耐久性研究[D]. 王伟. 东华大学, 2021(01)
- [5]基于地区降温特点的沥青混合料温度应力研究[D]. 许奥森. 河北工程大学, 2020(04)
- [6]基于纳米压痕技术的薄膜材料本构模型反演方法研究[D]. 王月敏. 哈尔滨工业大学, 2020(02)
- [7]卷曲纤维增强复合材料力学性能及损伤机理研究[D]. 刘丽. 湖南大学, 2020(02)
- [8]桦木横纹拉伸黏弹性研究[D]. 郑侠. 浙江农林大学, 2020(02)
- [9]各向异性AM/AMPS/Fe3O4-R水凝胶的制备及性能研究[D]. 罗涛. 西安工业大学, 2020
- [10]盾构衬砌接缝密封性能衰退演变机理多尺度研究[D]. 王雅建. 中国地质大学(北京), 2020(08)