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基于分子动力学模拟的天然橡胶黏弹性材料力学行为 被引量:9
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作者 徐业守 徐赵东 +3 位作者 郭迎庆 黄兴淮 戴军 盖盼盼 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期365-370,共6页
以天然橡胶为例,采用分子动力学模拟方法,研究了单轴拉伸条件下材料分子链聚合度参数p、环境温度T和加载率R对黏弹性材料力学性能的影响.结果表明,材料应力随分子链聚合度和加载率的增加而增加,随温度的升高而降低,低温高频下材料呈现... 以天然橡胶为例,采用分子动力学模拟方法,研究了单轴拉伸条件下材料分子链聚合度参数p、环境温度T和加载率R对黏弹性材料力学性能的影响.结果表明,材料应力随分子链聚合度和加载率的增加而增加,随温度的升高而降低,低温高频下材料呈现出塑性特点.在R=10^(8)s^(-1),T=250 K的条件下,p=20,40时,材料应力峰值分别为79.8和99.8 MPa;当p=40,R=10^(10)s^(-1)时,T=100,250 K条件下,应力幅值分别为134.9和103.9 MPa;在p=40,T=250 K情况下,R=10^(9),10^(10)s^(-1)时,应力峰值分别为122.7和134.9 MPa.在加载过程中,非键结势能对系统总势能的变化起主导作用,分子动力学模拟方法可以较好地分析分子链聚合度、环境温度和加载率等参数对黏弹性材料应力、系统能量和自由体积变化的影响. 展开更多
关键词 黏弹性材料 力学行为 分子动力学模拟 分子链聚合度 温度 加载率
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基于数值模拟的开槽法测量混凝土工作应力研究 被引量:2
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作者 张一 徐赵东 +1 位作者 李今保 郭迎庆 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1885-1893,共9页
提出一种基于应力释放原理测量混凝土工作应力的分步开槽检测方法,针对单向应力状态下的混凝土受压构件,采用数值模拟的方法分析开槽形状、开槽间距、开槽长度以及开槽深度等因素对应力释放程度的影响。研究结果表明:开槽形状为横槽时,... 提出一种基于应力释放原理测量混凝土工作应力的分步开槽检测方法,针对单向应力状态下的混凝土受压构件,采用数值模拟的方法分析开槽形状、开槽间距、开槽长度以及开槽深度等因素对应力释放程度的影响。研究结果表明:开槽形状为横槽时,开槽间距越小,开槽长度越长,应力释放越快;开槽形状为方槽时,开槽间距越小,应力释放越快,而开槽长度对方槽的应力释放影响较小;当开槽深度为0~40 mm时,方槽与相同开槽间距、长宽比λ>1的横槽可以相互替换,两种情况中心测点处的应力差值较小。当应力释放时,槽内区域比槽外区域的应力变化更敏感和准确,开槽法解决了圆孔法孔内应变信息无法连续输出的问题。通过测量每步开槽深度下的应力释放值,与数值模拟的结果相结合,利用多步优化结果反推测点处工作应力,减小测量误差。 展开更多
关键词 建筑结构 应力释放法 数值模拟 工作应力 开槽法
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管约束和分子链缠结作用下黏弹性材料力学行为 被引量:1
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作者 徐业守 徐赵东 +3 位作者 郭迎庆 黄兴淮 李强强 贺琪 《东南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1023-1031,共9页
以高斯链模型、三链模型和八链模型为例,从微观角度出发对黏弹性材料的弹性力学性能进行了研究.考虑周围分子链的管道约束和分子链间缠结作用对橡胶基体交联网络的弹性增强效应,对高斯链模型、三链模型和八链模型进行修正.基于单轴拉伸... 以高斯链模型、三链模型和八链模型为例,从微观角度出发对黏弹性材料的弹性力学性能进行了研究.考虑周围分子链的管道约束和分子链间缠结作用对橡胶基体交联网络的弹性增强效应,对高斯链模型、三链模型和八链模型进行修正.基于单轴拉伸、纯剪切和等双轴拉伸等变形方式下天然橡胶经典试验数据,分别对修正后的高斯链模型、三链模型和八链模型进行分析验证.结果表明,考虑管约束和分子链间缠结作用修正时,3个模型的准确度均得到较大提升.其中,修正三链模型准确度提升程度最大,与修正八链模型较为接近,修正高斯链模型在变形不小于40%时误差依然较大.不同变形模式下修正后的高斯链模型、三链模型和八链模型最大均方根误差分别减小到14.89%、8.09%和10.64%. 展开更多
关键词 黏弹性材料 微观分子链结构 高斯链模型 三链模型 八链模型 管道约束 分子链缠结
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