孙海忠
,
张卫
材料科学与工程学报
doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2006.06.034
从分数导数的定义出发,提出了在经典粘弹性模型理论中采用Abel粘壶取代传统牛顿粘壶的新观点.将有机硅高分子材料在MTS831.10材料试验机上进行动态力学行为试验,对试验结果分别用经典粘弹性模型和分数导数模型进行拟合.结果表明,分数导数Kelvin模型可以同时精确地拟合高分子材料的存储模量和损耗模量随频率变化的曲线,而且其形式简单、统一,在计算过程中需要调整的参数很少.
关键词:
分数导数
,
高分子材料
,
粘弹性
,
MTS
,
本构关系
陈希瑞
,
龚宪生
材料科学与工艺
以经典Kelvin分数导数理论为基础,建立新型BTG塑料合金的改进Kelvin分数导数动态本构模型,该模型综合描述了温度、频率和振幅与BTG塑料合金模量的关系.通过动态热分析仪DMA242,获取了BTG塑料合金几个温度下,振幅恒为30μm时的频率扫描和几个频率下的恒温幅值扫描的动态存储模量和损耗模量实验数据.首先分析频率扫描实验数据,识别出各温度下的改进分数导数模型的系数,然后研究这些系数关于温度的变化规律,以此建立了温度频率模型.其次分析幅值扫描数据,发现不同频率的各实验振幅的模量与各自振幅30μm的模量比值相等,所以建立了模量比值关于振幅的函数模型.将温度频率模型与模量比值振幅模型相乘就建立了综合考虑温度-频率-振幅的动态本构关系.建立的综合考虑温度-频率-振幅的本构模型能准确表达实验数据.结果表明：改进的综合考虑温度、频率和振幅的分数导数动态本构模型真确合理,该模型适合于BTG塑料合金的动态模量变化规律的描述.
关键词:
塑料合金
,
存储模量
,
损耗模量
,
分数导数
,
本构模型
龚宪生
,
陈希瑞
材料科学与工艺
为研究BTG塑料合金的准静态力学性能,并建立准确描述其力学性能的分数导数模型,通过DMA242进行了20、40、60、80和100℃下1000 s时长拉伸松弛实验,以此实验数据为基础,根据时温等效原理获得了20℃下440 000 s时长的时间松弛模量.以此识别参数获得了BTG塑料合金的分数导数Kelvin本构模型,同时在20℃下进行了条块形状试样在恒载荷20 N下的1 116 000 s的长时间实验拉伸实验.结果表明：建立的分数导数Kelvin模型能准确描述DMA实验数据和恒载下的拉伸模量变化规律;时温等效原理适用于BTG塑料合金,用分数导数Kelvin模型来描述BTG塑料合金的粘弹松弛特性合理.
关键词:
粘弹
,
松弛
,
时温等效原理
,
分数导数
,
参数识别
