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高应变率下橡胶的时温等效关系及力学形态

高分子材料科学与工程 2008年第8期24卷 5-8页

作者：王宝珍周相荣胡时胜中国科学技术大学中国科学院材料力学行为和设计重点实验室安徽合肥230026 中国船舶重工集团上海船舶设备研究所上海200031

以氯丁橡胶(CR)在不同温度(-20℃~50℃),不同应变率(5×10-3/s^3000/s)条件下的应力应变曲线及拟合结果为依据,研究了橡胶在高应变率下粘弹性力学行为的时温等效性,得到了类似WLF方程的移位因子αT公式和归一化应力应变主曲线。并对CR... 详细信息

以氯丁橡胶(CR)在不同温度(-20℃~50℃),不同应变率(5×10-3/s^3000/s)条件下的应力应变曲线及拟合结果为依据,研究了橡胶在高应变率下粘弹性力学行为的时温等效性,得到了类似WLF方程的移位因子αT公式和归一化应力应变主曲线。并对CR橡胶在不同实验环境中的力学状态进行了分析,高应变率下CR橡胶的玻璃化转变温度接近-21℃,说明高应变率下,CR橡胶的玻璃化温度比《橡胶工业手册》查得的玻璃化温度(-45℃)高。

关键词：橡胶 SHPB 时温等效玻璃化转变温度

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时温等效方程的研究

橡胶工业 2005年第3期52卷 142-145页

作者：赵培仲文庆珍朱金华海军工程大学基础部湖北武汉430033

　　分别从WLF方程和自由体积理论出发推导出由于频率变化而引起温度变化的表达式,综合两者得出了关于时温等效的一个表达式: lnω′ω= B′(T′-T),并用试验数据验证了结论的正确性。不同频率下的动态力学谱存在平移关系,因此难以用试... 详细信息

　　分别从WLF方程和自由体积理论出发推导出由于频率变化而引起温度变化的表达式,综合两者得出了关于时温等效的一个表达式: lnω′ω= B′(T′-T),并用试验数据验证了结论的正确性。不同频率下的动态力学谱存在平移关系,因此难以用试验测试的材料的阻尼性能可以据此估计得到。

关键词：时温等效 WLF方程自由体积理论

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汽蒸预处理白栎木材弯曲蠕变的时温等效特性

浙江农林大学学报 2023年第5期40卷 1121-1129页

作者：张毓格侯俊峰岑俊杰章卫钢姜志宏俞友明浙江农林大学化学与材料工程学院浙江杭州311300

【目的】在采用MATLAB2019a软件对早材导管带特征进行数字化表征的基础上,探究汽蒸预处理和早材导管带对白栎Quercus alba木材弯曲蠕变的时温等效特性影响规律。【方法】采用饱和蒸汽(100℃)及过热蒸汽(110、120℃)对试样进行预处理,利... 详细信息

【目的】在采用MATLAB2019a软件对早材导管带特征进行数字化表征的基础上,探究汽蒸预处理和早材导管带对白栎Quercus alba木材弯曲蠕变的时温等效特性影响规律。【方法】采用饱和蒸汽(100℃)及过热蒸汽(110、120℃)对试样进行预处理,利用动态热机械分析仪(DMA-Q800)在不同测试温度(20~80℃)条件下测试试样的弯曲蠕变曲线,最后选用测试温度20℃探究试样弯曲蠕变的时温等效特性,并运用Williams-Landel-Ferry(WLF)方程对水平移动因子与测试温度的关系曲线进行拟合。【结果】①试样的瞬时应变和恒定载荷5MPa保持的45min应变均随测试温度的升高而增大。然而,试样的瞬时应变和45 min应变均随汽蒸预处理温度的升高而减小。②基于时温等效原理,可将不同汽蒸预处理试样45 min的短期蠕变曲线平移得到测试温度20℃下白栎木材的长期蠕变曲线。试样的水平移动因子与测试温度的关系曲线满足WLF方程,回归系数(R^(2))均大于0.93,用WLF方程可以对蠕变特性的时间与测试温度关系进行有效表达。【结论】汽蒸预处理、测试温度和早材导管带对白栎木材的弯曲蠕变性能均影响显著;在20~80℃测试温度范围和汽蒸预处理温度(100~120℃)范围内,时温等效适用于白栎木材的弯曲蠕变。

关键词：白栎木材弯曲蠕变汽蒸预处理早材导管带时温等效

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考虑垂直因子的粘弹性材料分数阶时温等效模型

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机械强度 2021年第3期43卷 707-711页

作者：王瑶孙大刚李占龙秦园任国祥太原科技大学机械工程学院太原030024

粘弹性材料动态力学性能具有显著的温频效应。为了更精准地表征粘弹性材料的动态力学性能,基于分数阶本构模型和温频等效原理,提出了考虑垂直因子的分数阶时温等效模型(VFTTS)。以某工程减振用粘弹性材料为对象,开展了DMA实验,对其变温(... 详细信息

粘弹性材料动态力学性能具有显著的温频效应。为了更精准地表征粘弹性材料的动态力学性能,基于分数阶本构模型和温频等效原理,提出了考虑垂直因子的分数阶时温等效模型(VFTTS)。以某工程减振用粘弹性材料为对象,开展了DMA实验,对其变温(-75℃~65℃)变频(0.5 Hz、1 Hz、2 Hz、3.3 Hz、5 Hz和10 Hz)动态力学性能(储能模量、耗能模量和损耗因子)进行分析;同时,利用VFTTS模型和FTTS模型(仅考虑水平因子)对不同温度下的储能模量频率谱进行移动,得到了参考温度为5℃时的主曲线;用分数阶标准线性固体模型(CFSLS)对时温等效模型进行验证。结果表明:在实验温度内,VFTTS模型和FTTS模型的频率预测范围相同,实现了粘弹性材料动态力学性能在1.086×10^(-8)Hz~1.240×10^(11)Hz的超高频预测,且相对误差分别为6.07%和13.22%,表明VFTTS模型不仅具有广泛的预测能力,而且预测精度更高。

关键词：粘弹性分数阶时温等效垂直因子主曲线

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宽含水率域桦木应力松弛时温等效研究

林产工业 2020年第12期57卷 1-7页

作者：戎建杰姜志宏浙江农林大学杭州311300

低温低湿环境下,木材仍会发生缓慢的应力松弛。温度是影响木材应力松弛的重要因素,而时温等效是预测长期应力松弛的有效方法。在试验基础上,探索时温等效对于木材应力松弛研究的适用性。用动态热机械分析仪进行短期应力松弛试验,获得桦... 详细信息

低温低湿环境下,木材仍会发生缓慢的应力松弛。温度是影响木材应力松弛的重要因素,而时温等效是预测长期应力松弛的有效方法。在试验基础上,探索时温等效对于木材应力松弛研究的适用性。用动态热机械分析仪进行短期应力松弛试验,获得桦木在不同温度和含水率条件下的一系列应力松弛曲线谱图。通过时温等效,将原始曲线族合成为不同含水率时某一参考温度条件下的主曲线,并且探究了两种位移因子函数的适用性。研究结果表明:在5~95℃温度范围和0%~24%的含水率范围内,时温等效适用于桦木应力松弛,主曲线和位移因子函数均受温度和含水率的影响。

关键词：桦木应力松弛时温等效主曲线参考温度位移因子函数

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基于时温等效的冷再生混合料长期性能研究

基于时温等效的冷再生混合料长期性能研究

作者：陈忠东南大学

学位级别：硕士

目前,冷再生技术以其常温拌和、铺筑的特点在节约能源消耗、提高回收沥青路面材料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)利用率和减少施工过程烟气污染等方面有着明显的优势。但是冷再生混合料试验室测得的性能不如热拌沥青混凝土或热再生... 详细信息

目前,冷再生技术以其常温拌和、铺筑的特点在节约能源消耗、提高回收沥青路面材料(Reclaimed Asphalt Pavement,RAP)利用率和减少施工过程烟气污染等方面有着明显的优势。但是冷再生混合料试验室测得的性能不如热拌沥青混凝土或热再生混合料,因此一般仅能作为下面层或基层。同时,较低的施工温度使得冷再生中的RAP一般被认为是“黑色集料”,其中的老化沥青被完全忽视。本文首先汇总分析大量实际工程长期性能观测数据后发现,冷再生混合料在长期使用过程中存在明显的强度、模量增长现象。同时,通过不同老化沥青含量和老化程度的模拟RAP制备的乳化沥青冷再生混合料劈裂试验证明,老化沥青含量越高、老化程度越低的RAP,能使乳化沥青冷再生混合料抗裂性能增长更加明显。同时,本文设计了新老沥青界面拉拔和剪切试验,试验结果也证明了老化沥青的粘结性能长期逐渐增长。因此,本文提出重要假设,即RAP中老化沥青在长期能够逐渐发挥出潜在的胶黏剂性能,并且这是冷再生混合料长期性能增长的重要原因之一。利用分子动力学对新旧沥青界面模型中老化沥青各组分的扩散系数与温度的关系进行了分析,模拟结果表明沥青质和胶质在160℃下的扩散系数约为15℃时的30倍,沥青分子的运动存在明显的“时温等效”现象,冷再生混合料中老化沥青与新沥青在长期逐渐相互扩散,消除界面微空隙,共同发挥胶黏作用理论上是可以实现的。国内外对冷再生混合料这种长期性能发展现象的研究尚不完善,造成了现有的试验室材料设计过程与实际使用状态不符的严重问题。为了更贴近实际地反映冷再生混合料使用过程中的性能增长,本文提出了冷再生混合料高温蒸汽养生制备方法。通过劈裂强度和空隙率的检测,证明改进方法可以更加有效地激活老化沥青的潜在活性,促进水泥水化,同时很好地模拟了面层施工时的二次热压实和交通荷载进一步压密的现象,能够表征乳化沥青冷再生混合料的长期状态。其次,利用改进方法,以获得最大的密实度为出发点,本文进一步提出了基于最大密实度曲线和控制关键筛孔通过率的级配优化思路。按照优化级配制备的乳化沥青冷再生混合料早期和长期劈裂强度都较高,空隙率较小,同时高温性能、低温性能在早期最不利状态下都满足要求,但抗水损害性能有待继续提高。最后,通过控制应力的间接拉伸疲劳试验比较了规范方法和改进方法制备的试件的疲劳性能,发现在相同应力比下,改进方法制备的试件疲劳寿命明显更高。进一步分析单级荷载下损伤演化和由高到低应力比变化过程中损伤积累的特性发现,乳化沥青冷再生混合料在长期使用过程中的疲劳寿命要远高于室内新成型的试件,表明现有对乳化沥青冷再生混合料疲劳性能的评估是偏于保守和安全的。并且,当早期承受过多荷载,损伤积累过大时,整体的疲劳寿命会显著降低,全面考虑冷再生混合料疲劳性能应该兼顾早期高应力比下的损伤快速积累和长期较低应力比下的损伤发展。

关键词：冷再生混合料时温等效长期性能抗裂性能疲劳损伤

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沥青混凝土劲度时温等效的条件与精度

中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2022年第8期 194-199页

作者：蔡建仙元翔(厦门)国际航空港股份有限公司福建厦门361000

利用时温等效原理可以扩大试验结果的时间范围以节约试验时间,但其适用条件和精度需进一步探究。分析劲度的预估模型,得出劲度—时间关系模型。拟合基准温度下的劲度—时间曲线,计算其他温度下数据点平移量。标定沥青混凝土WLF方程参数... 详细信息

利用时温等效原理可以扩大试验结果的时间范围以节约试验时间,但其适用条件和精度需进一步探究。分析劲度的预估模型,得出劲度—时间关系模型。拟合基准温度下的劲度—时间曲线,计算其他温度下数据点平移量。标定沥青混凝土WLF方程参数,计算劲度相对误差和绝对误差,说明时温等效的精度。主要结论为,使用时温等效原理的合理温度范围为-5~15℃;当温度过高或过低时,时温等效方法的精度显著降低;集料平均粒径越大,时温等效换算精度越高。

关键词：沥青混凝土劲度时温等效

基于时温等效原理的基质沥青快速老化试验与分析

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广东公路交通 2019年第4期45卷 5-9页

作者：梁俊怡广东冠粤路桥有限公司

基于时温等效原理在不同老化环境下对基质沥青的组分进行分析,对常规指标进行对比评价,并提出基质沥青的快速老化方法和标准。结果表明,老化后的基质沥青表现为四组分含量发生变化,质地变硬,黏度升高,高温性能提高,低温性能降低;163℃... 详细信息

基于时温等效原理在不同老化环境下对基质沥青的组分进行分析,对常规指标进行对比评价,并提出基质沥青的快速老化方法和标准。结果表明,老化后的基质沥青表现为四组分含量发生变化,质地变硬,黏度升高,高温性能提高,低温性能降低;163℃、1h的老化条件与120℃、5h的老化条件等效,163℃、10h的老化条件与180℃、5h的老化条件等效;推荐采用180℃、5h的薄膜加热试验来评价沥青耐老化性能。

关键词：时温等效基质沥青快速老化组分分析

基于时温等效评估常温下PP的VOC释放速率

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现代塑料加工应用 2022年第1期34卷 9-12页

作者：史志翔宋文波邹发生赵梦垚刘春林常州大学材料科学与工程学院江苏省环境友好高分子材料重点实验室江苏常州213164 中国石油化工股份有限公司北京化工研究院北京100013 常州大学怀德学院江苏靖江214500

利用热老化试验箱进行聚丙烯(PP)粒料的高温加速脱挥试验,基于时温等效原理研究PP中总挥发性有机化合物(TVOC)含量随时间和温度的变化情况。结合经验公式非线性拟合PP中TVOC含量随时间变化曲线。结果表明,拟合曲线与试验数据较为吻合。... 详细信息

利用热老化试验箱进行聚丙烯(PP)粒料的高温加速脱挥试验,基于时温等效原理研究PP中总挥发性有机化合物(TVOC)含量随时间和温度的变化情况。结合经验公式非线性拟合PP中TVOC含量随时间变化曲线。结果表明,拟合曲线与试验数据较为吻合。在此基础上,利用Arrhenius方程、经验公式计算并预测常温下PP中VOC完全释放所用的时间。

关键词：聚丙烯挥发性有机化合物时温等效非线性拟合