锰铜基阻尼合金广义分数阶Maxwell本构模型 被引量：2

1

作者 朱锐 杨雨迎 +3 位作者 毛保全 韩小平 王之千 赵其进 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1290-1302,共13页

针对锰铜基阻尼合金简化为线弹性材料、与实际非线性本构关系不符的问题,以M2052锰铜基阻尼合金为研究对象,结合锰铜基阻尼合金高阻尼特性机理,提出一种基于广义分数阶Maxwell模型的三参数本构方程。通过常应变率单轴循环拉伸试验分析... 针对锰铜基阻尼合金简化为线弹性材料、与实际非线性本构关系不符的问题,以M2052锰铜基阻尼合金为研究对象,结合锰铜基阻尼合金高阻尼特性机理,提出一种基于广义分数阶Maxwell模型的三参数本构方程。通过常应变率单轴循环拉伸试验分析验证本构模型的准确性,采用均值系数法拓宽本构模型的实用性,并研究广义分数阶Maxwell模型的拟合性能。结果表明:锰铜基阻尼合金的本构关系具有很强的非线性,应力-应变曲线呈梭型,滞回面积随着最大应变幅值增大而增大;广义分数阶Maxwell模型可以较好地描述M2052阻尼合金应力-应变曲线的非线性和滞回特性,试验拟合均方差在0.4684~2.6510之间,确定系数均大于0.9929;广义分数阶Maxwell模型具有较强的适用性,模型各参数可通过应变幅值拟合确定,不用进行特定试验,较其他黏弹性模型可更好地模拟阻尼合金的非线性特性。 展开更多

关键词 锰铜基阻尼合金 本构关系 广义分数阶maxwell模型 非线性

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于分数阶Maxwell模型的振荡流传热特性分析 被引量：1

2

作者 李明震 董金钟 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期1562-1566,共5页

经求解基于分数阶Maxwell模型的粘弹性流体在周期性振荡压力梯度下,圆直管内的运动方程和能量方程,得到了振荡管流换热的速度分布、温度分布以及热扩散系数的解析解形式.通过对无量纲热扩散系数的分析可知,影响粘弹性流体管内振荡流轴... 经求解基于分数阶Maxwell模型的粘弹性流体在周期性振荡压力梯度下,圆直管内的运动方程和能量方程,得到了振荡管流换热的速度分布、温度分布以及热扩散系数的解析解形式.通过对无量纲热扩散系数的分析可知,影响粘弹性流体管内振荡流轴向换热的无量纲参数有:Womersley数Wo、Deborah数De、无量纲振幅Δx/R和流体普朗特数Pr.分数阶Maxwell模型振荡流传热也存在粘弹性流体流动中存在的共振现象,且共振峰的数量随De数的减小而增加,发生共振的起始频率随De数的减小而降低.共振峰值出现的位置即频率值与Pr和无量纲振幅Δx/R无关. 展开更多

关键词 分数阶maxwell模型 振荡流 传热 粘弹性流体 管流

在线阅读 下载PDF 职称材料

关于分数阶Maxwell淤泥模型及其在水波衰减问题中的应用 被引量：3

3

作者 夏乐章 朱克勤 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2011年第11期1265-1273,共9页

分数阶Maxwell模型可用来模拟粘弹性的海床淤泥.与传统的有理分式模型相比,分数阶Maxwell模型可以用更少的自由参数,较好地描述某些真实淤泥的流变特性.将该分数阶Maxwell模型用于研究淤泥与自由表面水波的相互作用,并得到了线形单色波... 分数阶Maxwell模型可用来模拟粘弹性的海床淤泥.与传统的有理分式模型相比,分数阶Maxwell模型可以用更少的自由参数,较好地描述某些真实淤泥的流变特性.将该分数阶Maxwell模型用于研究淤泥与自由表面水波的相互作用,并得到了线形单色波的衰减率.从水波衰减率曲线中可观测到淤泥层的共振现象,共振时衰减率将达到峰值.对于线形单色波,其衰减率还可表示为各模态衰减率之和,从而可研究某一模态的运动对水波衰减的影响.模态分析表明,当某一模态运动引发共振时,总衰减率由该模态的模态衰减率决定. 展开更多

关键词 海床淤泥 波-泥相互作用 波衰减 分数阶maxwell模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

耳石器官广义分数阶粘弹性动力学模型 被引量：9

4

作者 苏海军 徐明瑜 《中国生物医学工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期46-52,共7页

对生物粘弹性材料 ,引入广义分数阶应变能函数以后 ,应用分数阶微积分分别给出了粘弹性固体和粘弹性流体的本构关系式。将耳石器官的胶质层和内淋巴液分别作为粘弹性固体和流体处理 ,修改了Grant等人所提出的模型 ,通过频率分析 ,给出... 对生物粘弹性材料 ,引入广义分数阶应变能函数以后 ,应用分数阶微积分分别给出了粘弹性固体和粘弹性流体的本构关系式。将耳石器官的胶质层和内淋巴液分别作为粘弹性固体和流体处理 ,修改了Grant等人所提出的模型 ,通过频率分析 ,给出了耳石器官物性参数以及粘弹特性对于系统的不同控制作用。作为特例 ,本文所得结果包括了Grant等人的结果 ,反映出Grant粘弹性模型无法描述的低频段相角滞后和减幅现象。对于所得到的分数阶微分方程组 ,本文应用广义Mittag Leffler函数给出了较为简单的解析解 ,避免了应用Fox函数 (H函数 )所引起的繁琐留数计算。数值模拟表明 ,本文所给出的结果与生理现象是一致的。 展开更多

关键词 耳石器官 广义粘弹性模型 分数阶微积分 动力学模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于El-Nabulsi分数阶模型的广义Birkhoff系统Noether对称性研究 被引量：9

5

作者 张毅 丁金凤 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期409-413,共5页

为了进一步揭示力学系统的对称性与守恒量之间的内在关系,基于El-Nabulsi分数阶模型提出并研究了广义Birkhoff系统的Noether定理。首先,提出分数阶广义El-Nabulsi-PfaffBirkhoff原理,建立广义El-Nabulsi-Birkhoff方程。其次,基于El-Nabu... 为了进一步揭示力学系统的对称性与守恒量之间的内在关系,基于El-Nabulsi分数阶模型提出并研究了广义Birkhoff系统的Noether定理。首先,提出分数阶广义El-Nabulsi-PfaffBirkhoff原理,建立广义El-Nabulsi-Birkhoff方程。其次,基于El-Nabulsi-Pfaff作用量在无限小变换下的不变性,给出广义Birkhoff系统Noether对称性的定义和判据。最后,提出广义Birkhoff系统的Noether定理。该文研究结果可进一步应用于完整和非完整约束系统。 展开更多

关键词 力学系统 对称性 守恒量 El-Nabulsi分数阶模型 广义BIRKHOFF系统 NOETHER定理 无限小变换 完整约束系统 非完整约束系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于El-Nabulsi分数阶模型的广义Birkhoff系统的积分因子方法 被引量：1

6

作者 蔡琼辉 张毅 朱建青 《华中师范大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第2期183-187,206,共6页

将积分因子方法应用于El-Nabulsi分数阶模型下广义Birkhoff系统.首先,给出了分数阶广义El-Nabulsi-Birkhoff方程的积分因子定义;其次,寻求El-Nabulsi分数阶模型下Birkhoff系统守恒量存在的必要条件,建立了相应的守恒定理;最后,讨论了该... 将积分因子方法应用于El-Nabulsi分数阶模型下广义Birkhoff系统.首先,给出了分数阶广义El-Nabulsi-Birkhoff方程的积分因子定义;其次,寻求El-Nabulsi分数阶模型下Birkhoff系统守恒量存在的必要条件,建立了相应的守恒定理;最后,讨论了该系统特例情况下的积分因子方法. 展开更多

关键词 El-Nabulsi分数阶模型 广义BIRKHOFF系统 积分因子 守恒量

在线阅读 下载PDF 职称材料

不确定非方广义分数阶T-S模糊系统的鲁棒镇定 被引量：1

7

作者 张雪峰 艾洁 赵泽丽 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期47-54,共8页

针对不确定非方广义分数阶T-S模糊系统阶数为0<α<1的鲁棒镇定问题,提出了一个有效的判据.首先,利用一个新的T-S模糊动态补偿器,将不确定非方广义分数阶T-S模糊系统转化为一个增广的不确定方形广义分数阶T-S模糊系统.由于增广变... 针对不确定非方广义分数阶T-S模糊系统阶数为0<α<1的鲁棒镇定问题,提出了一个有效的判据.首先,利用一个新的T-S模糊动态补偿器,将不确定非方广义分数阶T-S模糊系统转化为一个增广的不确定方形广义分数阶T-S模糊系统.由于增广变量的引入,动态补偿器的设计问题可以等价为静态输出反馈控制器的设计问题.其次,设计一个分数阶导数反馈控制器对得到的增广系统进行正常化处理.然后,对正常化得到的不确定分数阶T-S模糊系统进行研究,得到一个系统渐近稳定的充分条件.该条件保守性小并且形式简洁.最后,通过一个数值算例和一个实际例子验证了本文所提出结论的正确性和有效性. 展开更多

关键词 非方广义分数阶系统 T-S模糊模型 动态补偿器 鲁棒镇定 线性矩阵不等式

在线阅读 下载PDF 职称材料

运用Maxwell模型对植物油纸绝缘系统老化状态的研究 被引量：1

8

作者 张涛 杜政波 韩建玮 《三峡大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第1期82-87,共6页

植物绝缘油被广泛运用于油浸式变压器,研究植物油变压器油纸绝缘系统的老化状态至关重要.本文引入分数微积分的概念,建立了分数阶Maxwell介电模型参数辨识的数学模型,同时根据实验得到的复介电常数实虚部的值求得分数Maxwell模型中的各... 植物绝缘油被广泛运用于油浸式变压器,研究植物油变压器油纸绝缘系统的老化状态至关重要.本文引入分数微积分的概念,建立了分数阶Maxwell介电模型参数辨识的数学模型,同时根据实验得到的复介电常数实虚部的值求得分数Maxwell模型中的各个参数,根据最小二乘法建立目标函数,采用粒子群算法实现参数辨识,得到了不同老化状态下油纸试品的Maxwell模型参数,并利用混合蛙跳算法对其进行验证.得到模型特征参数后,根据模型重构得到的数据,进而研究了绝缘老化对分数Maxwell介电模型参数影响的规律.研究表明:随着老化程度的加深而增大的介电常数ε与聚合度D_p有着较好的线性关系,弛豫时间τ与D_p间有着较好的指函数关系.提出的分数阶Maxwell模型参数可用于量化评估油纸绝缘的老化状态. 展开更多

关键词 容阻器 分数阶 maxwell模型 频域介电谱法(FDS) 植物油纸绝缘

在线阅读 下载PDF 职称材料

分数阶热弹理论下重力场对二维纤维增强介质的影响 被引量：1

9

作者 段晓宇 马永斌 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2021年第5期452-459,共8页

基于Sherief等提出的分数阶广义热弹性耦合理论,研究了在热冲击作用下二维纤维增强弹性体的热弹性问题.考虑了重力对二维纤维增强线性热弹性各向同性介质的影响,建立了控制方程.运用正则模态法,经过数值计算,对控制方程进行求解,得到了... 基于Sherief等提出的分数阶广义热弹性耦合理论,研究了在热冲击作用下二维纤维增强弹性体的热弹性问题.考虑了重力对二维纤维增强线性热弹性各向同性介质的影响,建立了控制方程.运用正则模态法,经过数值计算,对控制方程进行求解,得到了不同分数阶参数和不同重力场下无量纲温度、位移和应力分量的表达式,以图形的方式展示了变量的分布规律并对结果展开了讨论.研究结果为:重力场和分数阶参数对纤维增强介质的位移及应力有着重要的影响,但对温度的影响有限. 展开更多

关键词 二维模型 正则模态法 重力场 分数阶广义热弹性理论 热冲击

在线阅读 下载PDF 职称材料

芒硝蠕变特性及本构模型研究 被引量：7

10

作者 王军保 刘新荣 +1 位作者 张倩倩 胡俊强 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期78-85,共8页

为研究芒硝蠕变特性,利用RLW-2000岩石流变试验机对芒硝开展了三轴压缩蠕变试验;基于此,以分数阶粘滞体代替广义Kelvin模型中的常规粘滞体,建立了分数阶广义Kelvin模型;针对其蠕变方程形式复杂、应用不便的缺点对其进行了简化,将简化后... 为研究芒硝蠕变特性,利用RLW-2000岩石流变试验机对芒硝开展了三轴压缩蠕变试验;基于此,以分数阶粘滞体代替广义Kelvin模型中的常规粘滞体,建立了分数阶广义Kelvin模型;针对其蠕变方程形式复杂、应用不便的缺点对其进行了简化,将简化后的分数阶广义Kelvin模型与Heard稳态蠕变模型相结合,构建了一种新的岩石蠕变本构模型,并利用芒硝蠕变试验结果反演了模型参数。结果显示:同一围压下,随轴向应力增大,芒硝蠕变变形量和稳态蠕变率均随之增加,而各级荷载加载过程中芒硝变形模量不断减小;芒硝蠕变过程具有非线性特征,且随蠕变时间延长,芒硝屈服强度逐渐降低;拟合曲线和试验结果吻合良好,说明该模型能够较好地描述芒硝的蠕变特性。 展开更多

关键词 芒硝 蠕变特性 分数阶广义Kelvin模型 Heard模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

黏弹性纳米流体在垂直板上的自然对流与传热分析

11

作者 许晓勤 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期599-604,共6页

基于分数阶Maxwell模型和分数阶Fourier定律构建黏弹性纳米流体在垂直板上的非定常二维边界层自然对流与传热控制方程,利用有限差分和L1算法获得数值稳定解,对不同物理参数下的速度、温度、平均表面摩擦系数和平均Nusselt数的变化趋势... 基于分数阶Maxwell模型和分数阶Fourier定律构建黏弹性纳米流体在垂直板上的非定常二维边界层自然对流与传热控制方程,利用有限差分和L1算法获得数值稳定解,对不同物理参数下的速度、温度、平均表面摩擦系数和平均Nusselt数的变化趋势进行图形化分析。结果显示,速度和温度边界层均表现出短暂记忆和延迟特性;速度分数导数参数削弱了自然对流,而速度松弛时间的影响却相反;温度分数导数参数削弱了自然对流和热传导,而温度松弛时间的影响却相反。 展开更多

关键词 分数阶maxwell模型 分数阶Fourier定律 黏弹性纳米流体 自然对流 垂直板 有限差分法

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于广义应力松弛特性的岩石时效性数值模拟方法研究

12

作者 许江 李艾峰 +4 位作者 彭守建 陈奕安 汤杨 侯亚彬 罗利威 《岩土力学》 2025年第9期2943-2954,2966,共13页

在地下工程中,数值模拟技术对岩体流变长期变形量的预测具有重要作用。为提出基于广义应力松弛特性的岩石时效性数值模拟分析方法,在分数阶元件的基础上,提出了广义分数阶元件,利用其中的参数来表述岩石应力的动态变化过程。将广义分数... 在地下工程中,数值模拟技术对岩体流变长期变形量的预测具有重要作用。为提出基于广义应力松弛特性的岩石时效性数值模拟分析方法,在分数阶元件的基础上,提出了广义分数阶元件,利用其中的参数来表述岩石应力的动态变化过程。将广义分数阶元件与改进后的Burgers模型串联进行应变修正,使模型能够描述应力发生变化时岩石不同的流变方向。将构建的模型进一步推导至关于一个计算时间步的三维中心差分格式后,利用C++语言与FISH语言进行编译,嵌入到数值模拟软件FLAC3D中,并将模拟结果与凝灰岩广义应力松弛试验进行对比。结果表明:二次开发的广义应力松弛流变模型能够很好地模拟岩石不同流变方向下的应变变化规律,反映岩石的广义应力松弛特性,为岩石的流变变形确定出一个参考范围,有助于更精确地预测因开挖等扰动导致应力场环境发生变化的工程岩体的长期变形量。 展开更多

关键词 广义应力松弛 流变模型 分数阶微积分 二次开发

在线阅读 下载PDF 职称材料

循环荷载下土体变形特性研究 被引量：11

13

作者 浦少云 饶军应 +5 位作者 杨凯强 黄质宏 李永辉 陈泽南 李勤 刘汉卿 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期3261-3270,共10页

为研究循环荷载下土体变形特性,基于已有的分数阶黏壶构建循环荷载下分数阶黏壶,并将其替换为西原模型黏塑性体中的常值黏壶,建立了可描述循环荷载下土体变形规律的分数阶西原模型。当循环荷载应力幅值大于土体临界应力幅值时,模型为反... 为研究循环荷载下土体变形特性,基于已有的分数阶黏壶构建循环荷载下分数阶黏壶,并将其替换为西原模型黏塑性体中的常值黏壶,建立了可描述循环荷载下土体变形规律的分数阶西原模型。当循环荷载应力幅值大于土体临界应力幅值时,模型为反映土体破坏型变形规律的分数阶西原模型;反之,则为反映土体稳定型、临界型变形规律的广义Kelvin模型。采用应力分解法,将循环荷载分解为一个静力荷载和一个平均应力值为0的循环荷载,基于流变力学理论给出了静力作用下基于该模型的流变本构方程,再根据黏弹性力学理论构建了交变应力作用下基于该模型的动态响应本构方程,将已获得的土体流变本构方程与动态响应本构方程叠加,得到新的土体本构方程。结果表明:与既有的试验结果相比,基于分数阶西原模型所建立的本构方程可较好描述循坏荷载下土体各种类型的变形特征,对土体各类型变形曲线的拟合效果较好,拟合系数均在0.90以上,且模型参数值随循环荷载动应力幅值的增大而以幂函数形式减小。 展开更多

关键词 土力学 循环荷载 分数阶黏壶 广义Kelvin模型 分数阶西原模型 变形特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

PVC膜应力松弛特性 被引量：1

14

作者 谷晓雨 张宪雷 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2023年第4期141-149,共9页

荷载作用下高面膜堆石坝周边缝处坝体或坝肩的差异位移造成PVC膜处于大变形拉伸状态。为了探究差异位移稳定后PVC膜大变形状态下的力学特性,设计试验方案展开了PVC膜室内应力松弛特性试验,并监测了初始延伸率分别为50%、80%和125%状态... 荷载作用下高面膜堆石坝周边缝处坝体或坝肩的差异位移造成PVC膜处于大变形拉伸状态。为了探究差异位移稳定后PVC膜大变形状态下的力学特性,设计试验方案展开了PVC膜室内应力松弛特性试验,并监测了初始延伸率分别为50%、80%和125%状态下拉力值的变化;在试验数据分析成果的基础上,运用广义Maxwell和分数阶两种模型分别描述了PVC膜应力松弛规律,对比分析了模型的优劣。结果表明:分数阶模型可更精确地描述和预测高面膜堆石坝周边缝处PVC膜长期单向拉伸变形状态下的应力松弛性能,选用长时间序列应力松弛试验数据验证了模型预测应力松弛成果的准确性。应力松弛后试样断裂延伸率衰减较大,建议在设计施工时采取工程措施保证膜防渗结构的安全性。研究成果可在高面膜堆石坝周边缝处面膜结构设计方案时参考使用。 展开更多

关键词 高面膜堆石坝 应力松弛 PVC膜 周边缝 maxwell模型 分数阶模型 面膜结构设计

在线阅读 下载PDF 职称材料