小兴安岭几个主要树种的蠕变特性

本文是根据短时间的木材弯曲蠕变实验对小兴安岭的几种主要树种木材的粘弹性模型元件数和元件常数进行了确定。用来描绘木材弯曲蠕变的粘弹性模型都是由一个马克思维尔体和两个开尔文体所组成的六元件模型。 研究结果得知J_0>J_1>J_2,且J_2:J_1与η_2:η_1前者比后者显著的低,而J_1:J_0与η_1:η_0之比后者显著的高。另外还得知树种不同,粘弹性常数具有很大差异,从而决定了各自抵抗蠕变的能力。 用此种实验方法来确定粘弹性模型的元件数和元件常数,其拟合度较高,是一种行之有效的方法。因此可认为在木材物性研究和在粘弹性状态的预测中,采用粘弹性模型元件常数,就将和力学性质中的常数一样表示蠕变度量。这对木材的物性研究和工程应用提供了可靠的参数。     

长期载荷下木材粘弹性质的研究

木材的粘弹性质是木材的主要力学性质之一。通过实验表明,红松和落叶松木材的蠕变与时间和环境条件(温度、相对湿度)密切相关。本文应用四元件模型理论拟合响应曲线以供预测。 四元件模型适合于这两种木材的实验数据,并可以由流变模型预测长期蠕变。 不同时间内蠕变的变化主要取决于载荷比例和相对湿度。通过电镜观察发现卸载后木材的超微结构发生变化,并产生不可恢复变形。因此,象其它高聚物一样,木材可视作粘弹性材料。     

受剪薄木板在变载下的挠度

通过蠕变实验资料的计算。预测木材在变载作用下,粘弹性应变的变化规律。研究中采用了广义开尔文体模型,总应变可由每个时刻应变增量的总和计算出来。结果表明:模型常数以及在变载作用下的实测挠度值和模型的理论值有较高的拟合度。     

红锥木材蠕变特性研究

采用4点加载方式对红锥木材试件进行短时间(420 min)弯曲蠕变试验,获取红锥木材弯曲蠕变特性曲线,根据弯曲蠕变特性曲线确定红锥木材的粘弹性元件常数.同时研究红锥木材在强度极限内,应力水平与木材蠕变的关系.结果表明:当弯曲应力为σb20％时,J0(瞬间弹性柔量)为7.101×10 7 cm2/N、η0(粘性系数)为573.604×10-7 min·N/cm2、∑Ji(延迟弹性柔量)为0.694×10-7 cm2/N;当弯曲应力为σb30％时,J0为6.356×10-7 cm2/N、η0为513.636×10-7min·N/cm2、∑Ji为0.972×10 7 cm2/N;当弯曲应力为σb40％时,J0为8.408×10-7 cm2/N、η0为436.293×107min·N/cm2、∑Ji为0.784×10-7 cm2/N.结论:随着应力水平的增加,J0和∑Ji产生波动,应力水平为中等时(σb30％),J0有较小值,∑Ji有较大值;粘性系数η0则随着应力水平的增加逐级降低,级间降幅依次递增10.43％和15.06％,说明红锥在较高应力水平下抗蠕变能力下降较快.     

基于分数阶微积分的岩石非定常蠕变本构模型

基于分数阶微积分理论,对岩石蠕变本构模型中常用的Abel黏壶元件进行改进,得到表征损伤阀值效应的非定常性元件模型,并论证该模型可以良好适用于岩石加速蠕变阶段。基于经典元件组合理论,通过弹性体、Abel黏壶体以及改进后的损伤阀值触发的Abel黏壶元件体建立了新的岩石蠕变本构模型。基于实验数据反演拟合,结果表明,该岩石蠕变本构模型能良好的表征岩石蠕变三阶段,特别是非线性加速蠕变阶段,与实验数据相关程度高,误差较小,且该模型考虑的损伤阈值触发作用情况更贴切岩石蠕变行为。通过对本构模型中加载应力及求导阶数敏感度分析,获得了影响蠕变应变量的参数为加载应力,影响蠕变速率的为求导阶数,从本构模型上揭示了影响岩石蠕变行为特性的基本参数。     

松质骨材料的粘弹性性质研究

对人胫骨近段松质骨的粘弹性性质进行了实验研究和理论分析 ,蠕变、松驰实验获得了人胫骨松质骨材料具有粘弹性性质的结论 ,选用三参量模型得出了蠕变、松驰表达关系式 ,结论可供临床医学应用参考     

松质骨材料的粘弹性性能研究

对人胫骨近段松质骨的粘弹性性质进行了实验研究和理论分析，蠕变、松弛实验获得了人胫骨松质骨材料具有粘弹性性质的结论。选用三参量模型得出了蠕变、松弛表达关系式，结论可供临床医学应用参考。     

软土流变特性的室内试验与改进的西原模型

详尽描述了软土流变特性的室内直剪实验方法，探讨了实验中需特别注意的加载方法、试样保存以及试验数据读取等一些重要问题，通过对现有流变模型的分析及结合室内直剪蠕变试验结果，用非线性牛顿体替代线性牛顿体，从而对西原正夫模型进行了改进，并导出了改进后模型的本构方程．最后，采用本文改进模型对实验结果进行了非线性分析，获得了相应的实验拟合曲线及模型的参数值，结果表明，理论计算与实测结果吻合良好．     

水浸时效对红锥木材蠕变特性的影响

采用4点加载方式分别对红锥自然气干试材及水浸时效试验材料进行短时间(420min)弯曲蠕变试验,获取红锥木材在2种不同时效状态下的弯曲蠕变特性常数,分析2种时效状态下红锥的蠕变性能,并对水浸时效对红锥蠕变性能的改善效果作出评价。结果表明,在弯曲应力为σb40%的荷载下,红锥自然气干材的蠕变特性常数J0为8.408×10-7cm2/N、η0为436.293×10-7 min N/cm2、∑Ji为0.784×10-7cm2/N;红锥水浸时效材的蠕变特性常数J0为7.752×10-7cm2/N、η0为502.000×10-7 min N/cm2、∑Ji为0.341×10-7cm2/N。红锥木材经水浸时效处理后,其瞬间弹性柔量J0及延迟弹性柔量∑Ji均较气干材有所降低,而粘性系数η0则较气干材有较大幅度的提高。说明红锥木材经水浸时效处理后其抗瞬间弹性变形能力、抗延迟弹性变形能力及抗长期粘性变形的能力得到增强。     

邓恩桉木材蠕变特性研究

采用电测法对邓恩桉(Eucalyptus dunnii)木材进行弯曲蠕变特性试验研究,结果表明,随着应力水平的增大,邓恩桉木材的抗瞬间弹性蠕变能力和抗长期粘性蠕变能力减弱;在40%σb应力水平下的抗延迟弹性蠕变能力最强;在相同应力水平下,邓恩桉木材径向试件的抗蠕变能力比弦向试件强。初步评定邓恩桉木材具有良好的抗蠕变性能,可用于制造木结构构件。     

甘薯蠕变特性的研究

农业物料的蠕变特性对其收获、贮存、加工过程的影响极为重要．通过对甘薯蠕变特性的试验研究,得出甘薯的流变模型为Ｂｕｒｇｅｒ＇ｓＭｏｄｅｌ,并分析了南薯８８的蠕变曲线及蠕变柔度函数和松弛模量函数．     

甘薯蠕变特征的研究

农业物料的蠕变特性对其收获、贮存、加工过程的影响极为重要，通过对甘薯蠕变特性的试验研究，得出甘薯的流变模型为Ｂｕｒｇｅｒ’ｓ Ｍｏｄｅｌ，并分析了南薯８８的蠕变曲线及蠕变柔度函数和松驰模量函数。     

苹果流变特性的研究 Ⅰ.蠕变特性的试验与研究

以秦冠苹果为试材,建立了蠕变现象的流变模型,计算出流变参数。结果表明,苹果的蠕变现象可用四元件的Burgers模型表示,苹果大小、载荷大小、果肉试样的不同对模型参数影响均不显著;当保证应力不变时,果肉试验与整苹果试验的参数很接近。     

单板层积梁弯曲蠕变特性

在自制的弯曲蠕变试验台上对桦木和椴木单板层积梁进行弯曲蠕变试验,蠕变测试采用简支梁中部集中加载的方式。选用的加载应力水平分别为层积梁弯曲极限强度的40%、50%和60%,用百分表记录蠕变数值。实验周期为40～60d。试验结果表明,单板层积梁弯曲蠕变特性受树种、加载应力水平的影响较大,与树种的材性有较大关系:桦木单板层积梁的抗蠕变性能要明显好于椴木单板层积梁;同时,相同树种不同应力状态下,蠕变曲线为非线性的,蠕变过程由于加载应力水平不同而呈不同的规律。蠕变变形量和曲线上的跳跃点随着应力水平的增加有增大的趋势。试验测试过程中,60%应力状态下,椴木单板层积梁在连续加载60d时突然断裂。     

HDPE/稻壳复合地板的蠕变特性

对放置在室温、阳光、户外自然和土壤环境中的高密度聚乙烯(HDPE)/稻壳复合地板的颜色、抗弯性能和弯曲蠕变性能进行了研究。结果表明,环境因子对复合地板的颜色、抗弯性能和弯曲蠕变性能有一定影响,其中阳光环境对颜色影响最大,户外自然环境对抗弯性能影响最大,土壤环境对弯曲蠕变性能影响最大。六元件模型比四元件模型更好地拟合HDPE/稻壳复合地板的弯曲蠕变曲线。瞬时弹性变形与应力水平无明显关系;粘弹性变形、粘性变形和蠕变速率均随应力的增加而增大;该结论与滞后时间的分析一致。     

油菜茎秆的粘弹性特性及本构关系的研究

割刀切割茎秆产生的冲击应力波传播到荚果,当应力幅值超过荚果的抗裂极限时,籽粒脱落引起收获损失.油菜茎秆的粘弹性质对应力波的传播具有很大的影响.通过测定油菜茎秆的粘性系数与弹性模量,采用三元件固体模型建立了油菜茎秆的粘弹性本掏关系,并分析了其应力、应变对时间的响应,从而得到了蠕变曲线及应力松弛曲线.为进一步研究茎秆中的应力波的传播规律,设计优化切割器参数以便减小收获损失,提供了重要数据.     

基于小梁弯曲蠕变试验的复合胶粉改性沥青混合料黏弹特性研究

复合胶粉改性沥青(CCRMA)是将废旧轮胎粉末和SBS改性剂共同加入基质沥青中而制成的一种高性能改性沥青,是一种典型的粘弹性材料。通过小梁弯曲试验和弯曲蠕变试验研究了在-30℃、-20℃、-10℃、0℃、10℃和20℃六种温度下,CCRMA混合料和SBS改性沥青混合料试件的弯曲破坏特征和黏弹特性。试验结果表明,CCRMA混合料具有更好的低温变形和抗高温性能。在弯曲蠕变试验结果的基础上,利用Burgers模型拟合出黏弹性参数,由参数的变化规律可以看出,随着温度升高CCRMA混合料的弹性性能有所降低,而黏性性能逐渐增强。     

电阻应变法测定杉木弹性常数的研究

测试杉木的弹性常数，研究木材采用正各向异性体模型的限制条件。结果表明，可以采用电阻应变法以单轴压缩试件测定木材弹性常数；所测木材弹性常数满足正交各向异性材料的限制条件。     

落叶松板材常规干燥过程的动态机械吸附特性

为探索木材常规干燥机械吸附蠕变的动态发展模式,该文在实验室条件下对50 mm厚兴安落叶松板材进行常规干燥,用切片法测定了沿厚度方向的横纹弦向干缩应变、弹性应变、黏弹性应变的一维分布情况与变化趋势,并测定了不同尺寸规格及不同预处理工艺下木材试件的自由干缩变形。根据高聚物流变学理论与木材机械吸附蠕变理论,分析了干燥过程中木材厚度方向不同位置的机械吸附蠕变变形的变化规律及其主要影响因子,概括了木材表层与心层的机械吸附蠕变变形的典型发展模式。结论如下:可以采用线性函数与指数函数来分别描述含水率在低于20%和高于20%阶段的木材自由干缩率曲线,相关性较好;木材干燥机械吸附蠕变现象具有极大变异性,与干燥应力模式及应力发展间存在相互作用;在含水率低于特定温度对应下的纤维饱和点2%～4%时,木材表层的拉伸机械吸附蠕变应变与心层的压缩机械吸附蠕变应变均接近极大值;机械吸附蠕变在一定范围内的增大将有助于干燥应力松弛,机械吸附蠕变数值可作为木材干燥工艺调整的参考因子。      

蠕变经历对落叶松材静强度影响

木材在长期重复载荷作用下的蠕变经历,即蠕变变形的发展和积累以及木材局部组织损伤和龟裂,使木材再次承载时的力学性质产生变异和劣化.试验研究表明,落叶松材在小于其比例极限应力的重复载荷作用下,经过3万次以上应力循环的蠕变经历,使其纤维方向弯曲弹性模量增大10％;顺纹抗剪强度和抗弯强度有减小趋势,这与蠕变变形的积累和木材局部组织损伤和龟裂程度密切相关,对于无明显塑性变形和局部损伤的试件其强度无明显影响.