- 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
含流体夹杂弹性介质有效性能-北京工业大学学报
第 37卷 第 8期 北 京 工 业 大 学 学 报 V01.37 NO.8
2011年 8月 JOURNALOFBEIJING UNIVERSITY OF FFCHNOLOGY Aug.201l
含流体夹杂弹性介质有效性能
马连华 ,杨庆生
(北京工业大学 机械工程与应用 电子技术学院,北京 100124)
摘 要 :为 了研究流体 内压对 闭孔材料有效性能的影响,采用细观力学方法 ,建立 了含有 内压流体 的细观力学
模型,用 以分析孔压与材料宏观变形的耦合效应.流体和内压通过等效特征应变来表征,将 Eshelby—Mori—Tanaka
等效夹杂原理推广到合流体夹杂的材料有效性能问题中,得到了含流体夹杂弹性介质有效刚度的解析式.比较
解析解与有限元数值结果可知-者吻合较好.研究表明,材料的有效体积模量与流体夹杂性能、体分比及 内
有关,且流体 内压能显著提高材料的有效体积模量,而有效剪切模量与流体性能及 内压无关.
关键词 :弹性介质 ;流体夹杂 ;细观力学 ;有效性能
中图分类号 :TB332 文献标志码 :A 文章编号 :0254—0037(2011)08—1136—07
自然界中的许多材料,如生物组织、生物细胞、饱和岩土、胶体材料、发泡塑料、烧结陶瓷等通常是流体
与固体材料的复合体.在这类含流体夹杂的弹性介质 中,流体域内常伴随有 内压 ,并与基体之问存在复杂
的相互作用.由于流体夹杂的形状 、体分比和内压的大小等都会对材料的有效力学性能产生影响,因而含
流体夹杂弹性介质具有不同于固体夹杂复合材料的力学行为.
在复合材料细观力学中,对复合材料的有效性能研究多集 中在单纯固体夹杂问题,关于流体夹杂及孔
洞内压对材料宏观有效性能影响规律的研究 已经受到越来越多的关注.1951年 ,Gassmann 前先提出r
含完全松弛流体的多孔介质复合材料模型 ;Beskos 应用双孔隙模型对饱和岩石进行了研究,将岩石内的
孔 隙与岩块 间的裂 隙分别用不 同的孑L隙率去描述 ,从而把饱和岩体 当作一种三相混合物来处理 ;
O’Connell等 系统地分析了局部流体流动对多孔材料的影响;Endres等 将此模 型扩展到更为普遍 的
情况 ,提出带有任意方位 、任意纵横 比夹杂 的基体模型;Thomsen 更进一步将各 向异性 多孔弹性理沦应
用于包含2组孑L隙的复合材料有效性能的研究;xu等 利用夹杂模型计算了干岩石本构系数 ,并利刚微
分法计算饱和介质的体积弹性系数;Yang等 基于水泥水化过程的实验测量数据 ,建立了一个含气泡水
泥浆的细观结构和有效性能演化的细观力学模型,计算了材料在各瞬时的有效性能;Xia等 采用彳f限几
方法分析了单孑L与双孔含流体 的三维多孔介质的力学问题.
陈建康等 叫结合 Mori—Tanaka方法和 Eshelby等效夹杂原理,研究了微粒填充高聚物材料巾成核孔洞
的应变 ,并根据微孑L洞的成核率研究了材料的孔隙度增长问题 ;Chen等川 从细观力学的角度研究 了泡沫
塑料孔洞内压对材料泊松比的影响;Zhang等 根据实验和细观力学的理论研究了水泥砂浆孔隙LfI的硫
铝酸钙结晶压对材料抗折强度 的影响;Dormieux等 采用细观力学方法对含饱和流体的多孔材料的力学
性质进行了大量的研究,不仅研究了材料 的弹性性质 ,并进一步研究了非线性性质,利用 Hill准则和
Kreher 提出的方法分析了多孔材料 固体相的应力应变场 ,由于其假设孔}同是连通 的,即流体可以在固体
骨架 中自由流动,因此采用有效应力的概念分析固体相的应力应变场 ,没有体现流体 内压对宏观模簧的影
响,没有建立流体内压与复合材料有效模最的定量关系;Zhang等 ¨采用二阶矩方法考虑闭孑L气体 内压的
影响,建立 了多孑L材料非线性本构关系,证明了内压对多孔材料的力学特性具有重要影响.
从现有文献来看 ,含流体及 内压的多孑L介质材料可分为开孔型与闭孔型2种类型.开孔型材料指多
孔材料中的孔洞是互相连通的,流体充满整个复合材料 ,流体压力处处相等 ;闭孔性材料指复合材料 中孔
收稿Et期 :2009-09—27.
基金项 目:国家 自然科
您可能关注的文档
- 双壳类的性转换现象及其机理探讨于非非1余祥勇水生生物学报.PDF
- 双子叶植物叶片表皮的气孔分布气孔的结构一对半月形的保卫细胞.PPT
- 双层非对称中空纤维膜的制备及其气体分离性能研究-中国变压吸附.PDF
- 双子季铵盐循环水管道减阻剂合成和性能评价-工业水处理.PDF
- 双拍扭电流滴定法同时测定锑和砷-上海有机化学研究所.PDF
- 双排桩支护结构挠曲理论分析-岩石力学与工程学报.PDF
- 双机容错计算机系统的设计与实现.PDF
- 双板预制混凝土剪я墙中的自密实混凝土模板侧向压я-南京工业大学.PDF
- 双止血带交替应用对针麻效应和皮肤的感觉影响.PDF
- 双活塞气缸系列TWC-RL-Aventics.PDF
- 2025至2030年中国翻斗老爷车行业投资前景及策略咨询研究报告.docx
- 2024年中国信息钮巡检点市场调查研究报告.docx
- 2024年全自动胶囊生产线项目可行性研究报告.docx
- 2024至2030年增值税专用发票扫描录入系统项目投资价值分析报告.docx
- 2024年中国玩具娃娃领带市场调查研究报告.docx
- 2024年中国锡黄铜焊丝市场调查研究报告.docx
- [山东]2024年山东省创新发展研究院招聘5人笔试历年参考题库(频考点试卷)解题思路附带答案详解.docx
- 2024年中国铁线油炸篮市场调查研究报告.docx
- 2025至2030年中国灰熔融性自动测试仪行业投资前景及策略咨询研究报告.docx
- 2025至2030年中国水活美白洁容霜行业投资前景及策略咨询研究报告.docx
文档评论(0)