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流变力学理论在铁路轨道结构力学研究中的应用

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工程力学 2001年第6期18卷 117-123页

作者：高亮刘秀波北方交通大学土木建筑工程学院北京100044

本文主要针对轨排-道床结构中存在的流变力学现象,应用流变力学的基本理论与研究方法,探讨轨道结构的力学问题。通过实验研究和系统理论分析,揭示轨排-道床结构的弹性、塑性和粘性等流变力学特性,建立了轨排-道床结构本构关系模型。并... 详细信息

本文主要针对轨排-道床结构中存在的流变力学现象,应用流变力学的基本理论与研究方法,探讨轨道结构的力学问题。通过实验研究和系统理论分析,揭示轨排-道床结构的弹性、塑性和粘性等流变力学特性,建立了轨排-道床结构本构关系模型。并与原苏联所建立的轨排-道床结构流变模型进行了对比,说明了所建模型的合理性、正确性。通过此项研究,为进一步探讨铁路轨道结构的力学问题、完善高速铁路轨道结构的设计及养护维修工作打下良好的基础。

关键词：流变力学铁路轨道结构本构关系轨排-道床结构力学问题

酒石酸美托洛尔3D打印片的制备及流变力学研究

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酒石酸美托洛尔3D打印片的制备及流变力学研究

作者：马志可郑州大学

学位级别：硕士

目的:本文旨在使用压力挤出式（pressure assisted mircosyring）3D打印技术制备口服片剂并研究打印材料的流变力学。本实验将以酒石酸美托洛尔作为模型药物制备片剂,研究现有辅料制备3D打印制剂的可行性,考察3D打印制剂在药物释放上的... 详细信息

目的:本文旨在使用压力挤出式（pressure assisted mircosyring）3D打印技术制备口服片剂并研究打印材料的流变力学。本实验将以酒石酸美托洛尔作为模型药物制备片剂,研究现有辅料制备3D打印制剂的可行性,考察3D打印制剂在药物释放上的特点,总结3D片剂的药物释放规律并与传统的片剂的释放作对比。最后将使用两种模型来分析打印材料的流变学特征。期望本项目能为压力挤出式3D打印技术在药物制剂领域的应用提供有效参考,对该技术的材料选择提供实践基础。方法:本文选取了常见的高血压药物酒石酸美托洛尔作为模型药物,通过3D打印技术制备成片剂。实验使用了8种不同的辅料,每种辅料设立3个比例,共设计了24个处方。通过考察片剂的尺寸、外观、药物释放及传统制剂药物释放,比较了不同的药物辅料对3D打印制剂的影响。首先,考察了多种常见药用辅料制备3D打印材料的可能性,并制备出合适的打印材料,打印出合格的3D打印片剂。再以片剂的外观、尺寸和药物释放作为评价标准,考察了不同材料对片剂质量的影响。为了考察3D打印制剂与传统制剂在药物释放上的区别,还按照3D打印制剂的处方将药物的组分物理混合后,使用传统方法制备与3D打印片尺寸近似的片剂,并总结3D打印片剂的释放特点与规律,与传统制剂药物释放的特点与规律比较。最后通过幂律方程和Herschel-Bulkley方程,对打印材料的流变力学特征进行评估,并建立一套方法,考察不同打印材料用于药物打印的潜力。结果:本论文的研究发现,3D打印所得片剂一般有着更大的硬度和更小的密度,且3D打印片剂的外观形态和质量与打印材料的粘度密切相关。在使用亲水性凝胶骨架材料制备3D打印制剂时,只有在合适的粘度内,片剂的质量才能得到保证。从药物制备上来看,大部分亲水性材料,如:HPMC K15M、HPMC K4M、HPC HXF、HPC MXF都适用于压力挤出式3D打印技术,其他材料则由于黏度的过大或过小而不适用于该技术;疏水性材料中,硬脂酸和Eudurgit RL100也可以适用于压力挤出式3D,但Eudurgit RL100在干燥时会遇到困难。从药物释放上来看,3D打印片剂的药物释放规律基本于传统制剂相似,但也存在着诸多不同。总的来看,3D打印片剂的药物的释放速度与片剂中缓释材料的种类和加入量有关,这一点与传统片剂基本一致。同时,3D打印制剂的释放速度快于传统制剂,但在缓释材料加入量较小时,3D打印片剂的释放速度反而慢于传统片剂。从流变力学的角度看,适合打印的材料应有合适的屈服应力,也要有合适的稠度系数。当打印材料的屈服应力大于100Pa时,打印材料才能有足够的强度去支撑片剂的结构。当打印材料的屈服应力小于1200Pa,稠度系数小于2000,片剂才能顺利挤出。结论:通过对片剂质量的考察,压力挤出式3D打印技术具有在在制剂领域应该的潜力,并能得到与传统制剂不一样的药物释放特性。研究说明,压力挤出式3D打印技术适用于药物制剂领域,并可以根据不同的要求来制备出所需片剂。本课题为压力挤出式3D打印技术在药物制剂领域的应用提供有效参考,对该技术的材料选择提供实践基础。

关键词： 3D打印流变力学制备工艺酒石酸美托洛尔

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引气混凝土的流变力学特性研究

公路交通科技（应用技术版） 2014年第2期10卷 131-135页

作者：黄煌广西公路桥梁工程总公司三分公司广西南宁530023

本文结合流变力学理论,系统的研究了加入引气剂后水泥混凝土材料流变力学特性的变化。研究发现:引气剂显著改善混凝土工作性,对于低坍落度混凝土,提高了其流动性,而对于高流态混凝土,减少了其离析、泌水现象;引气剂能提高混凝土拌和物... 详细信息

本文结合流变力学理论,系统的研究了加入引气剂后水泥混凝土材料流变力学特性的变化。研究发现:引气剂显著改善混凝土工作性,对于低坍落度混凝土,提高了其流动性,而对于高流态混凝土,减少了其离析、泌水现象;引气剂能提高混凝土拌和物的塑性粘度,随着引气剂掺量的增大,塑性粘度也相应提高,在低坍落度混凝土中,屈服应力略有降低,在高流态混凝土中,屈服应力稍有增长。

关键词：引气混凝土流变力学滑模施工过程控制

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堆积碎石土流变力学表征的虚拟试验研究

堆积碎石土流变力学表征的虚拟试验研究

作者：马一跃湘潭大学

学位级别：硕士

堆积碎石土是由风化卸荷、残坡积和冲洪积等复杂成因形成的第四纪土与石块的二重介质混合体，其变形机制不仅取决于土石之间的空隙压密、接触状态及其相对运动，还与土和碎石块之间的摩擦特性密切相关，土、石以各自相差悬殊的刚度、强... 详细信息

堆积碎石土是由风化卸荷、残坡积和冲洪积等复杂成因形成的第四纪土与石块的二重介质混合体，其变形机制不仅取决于土石之间的空隙压密、接触状态及其相对运动，还与土和碎石块之间的摩擦特性密切相关，土、石以各自相差悬殊的刚度、强度及接触面形状共同对其力学性质产生影响，由此必然导致该类介质在应力–应变关系、变形破坏机制等方面不同于一般的土体或岩石。由堆积碎石土组成的坡体和滑坡广泛存在于我国各地，往往因降雨或工程活动致滑成灾造成巨大的经济损失甚至人员伤亡。然而，目前对堆积碎石土的研究仍局限于区域的个体阶段。本文基于昭山地区的堆积碎石土室内试验，通过虚拟试验对堆积碎石土进行数值模拟，主要得到以下几个结论：1.基于PFC2D离散元软件，运用Fish语句编写程序实现了任意形状碎石块体的生成。通过修改参数实现了堆积碎石土细观参数的标定，与室内试验对比发现，所建模型能够较精确的再现堆积碎石土的剪切破坏过程。2.土石体虚拟仿真的细观参数之一的摩擦系数每增加0.1峰值主应力差平均增加118.85kPa，残余强度平均增加90.44kPa。摩擦系数越大堆积碎石土的软化特性和剪胀越明显，残余强度也随之增大，破坏时的裂纹随着摩擦系数的增加从单一的剪切面向剪切带发展。碎石土模型体积减缩到最小时由于咬合力的作用，抗剪强度继续随着轴向应变的增加而增加。堆积碎石土的抗剪强度除了受土颗粒与碎石块表面摩擦力的影响外，很大程度上受到碎石块与土之间的嵌入和联锁作用产生的咬合力影响，且当轴向应变达到一定数值后颗粒间的咬合力起到主要作用。3.室内试验与虚拟试验中围压越大，堆积碎石土的抗剪强度、内摩擦角和残余强度越大，初始切向模量也随着增大，试验后期出现的软化现象也越明显，土与块石的力链也随着围压的增加而变得不均匀;当围压较小时，试验过程中体积应变很快从剪缩向剪胀转变;随着围压的增大，体积应变不段的增加，直到产生较大的轴向应变时才发生剪胀。4.杨氏模量与土石材料的刚性成正比，杨氏模量越大，材料的峰值主应力差和初始切向应变越大，发生剪切破坏时的轴向应变反而越小。不同杨氏模量对材料的残余强度没有显著影响，当杨氏模量较小时，碎石土颗粒间的法向压缩和重叠量增加，表现出明显的减缩现象。另外，粘结力越大，轴向变形越小，粘结力极大时颗粒不发生切向滑移只向中间挤压。5.碎石土的虚拟流变仿真试验表明，指数函数能极为精确的拟合堆积碎石土的轴向流变和体积流变;堆积碎石土轴向流变和体积流变均表现出明显的流变非线性，且随着偏应力水平的提高和流变时间的增长而增强;围压对堆积碎石土的轴向流变存在很大的影响，围压越大轴向流变越小，且在后期加载过程中，围压对轴向变形的影响随着轴向压力的增加而增加。

关键词：堆积碎石土虚拟试验流变力学细观参数 PFC2D

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金属薄膜流变力学性能研究

金属薄膜流变力学性能研究

作者：马敏伟中南林业科技大学

学位级别：硕士

近年来,薄膜科学愈来愈受到重视,对其力学性能的研究已成为热门领域。但在加载条件下薄膜材料的力学性能与块体材料力学性能之间有很大的区别,因此,研究薄膜材料在不同加载条件下的力学性能十分必要。纳米压痕测试技术作为一种测量薄膜... 详细信息

近年来,薄膜科学愈来愈受到重视,对其力学性能的研究已成为热门领域。但在加载条件下薄膜材料的力学性能与块体材料力学性能之间有很大的区别,因此,研究薄膜材料在不同加载条件下的力学性能十分必要。纳米压痕测试技术作为一种测量薄膜材料力学性能的方法,以其高精度的位移分辨率、超低载荷及连续测量能力倍受青睐。构造本构方程的方法有元件模型理论、积分方程理论、屈服面理论等,本文采用的是元件模型理论。元件模型包括弹性体、塑性体和粘性体三个常用的模型。本文应用流变力学的基本理论与研究方法结合纳米压痕法来探讨金属薄膜材料的流变力学性能。本文以电沉积镍薄膜材料为实验对象,主要工作包括薄膜材料本构关系的理论分析及力学性能的实验研究,利用纳米压入技术对金属薄膜材料在室温下的流变力学性能进行了研究。在对薄膜一般力学性能研究的基础上,对电沉积镍薄膜的流变力学性能进行相关的实验。通过对不同载荷水平下的蠕变实验所得到的蠕变曲线结果的分析,选择了改进的Burgers流变模型来拟合流变实验曲线,并给出了该组合模型的最优参数,作出了其理论曲线,该理论曲线与实验曲线比较吻合。推导出材料积分型蠕变本构方程和微分型应力应变本构关系,计算出材料的蠕变积分核函数,进而通过Laplace变换求出松弛核函数。测试了电沉积镍薄膜在不同位移条件下的松弛行为,并对其进行比较,发现在同一时间下的松弛率大致相同。对蠕变试验和松弛试验的等价性进行了讨论,通过所做的不同加载条件下的蠕变实验曲线转换得到了应力松弛曲线。

关键词：电沉积镍镀层流变力学纳米压痕法元件模型理论本构方程

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流变力学的理论与实践

力学进展 1985年第1期 56-69页

作者：袁龙蔚湘潭大学

一场新的产业革命正象躁动于母腹的婴儿,它的诞生将使社会生产力发生新的飞跃,相应地将会带来社会生活的新变化,这次新的产业革命以微电子技术、新材料、新能源、宇航工程、海洋工程、生命科学为标志,以社会化、交缘化、系统化、数量化... 详细信息

一场新的产业革命正象躁动于母腹的婴儿,它的诞生将使社会生产力发生新的飞跃,相应地将会带来社会生活的新变化,这次新的产业革命以微电子技术、新材料、新能源、宇航工程、海洋工程、生命科学为标志,以社会化、交缘化、系统化、数量化、信息化为特征、这一动向,对我们今后向四化进军来说,既是一个机会,也是一个挑战,这一形势,也赋予流变力学以新的内容、特点、使命。

关键词：流变力学离散介质本构方程本构关系特征方程材料动态性质流体力学粘弹性流动特性

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宽厚煤柱煤岩体流变力学特性试验研究

中国矿业 2003年第2期12卷 52-55页

作者：姚爱军黄福昌张宗社北京工业大学北京100022 兖矿集团有限公司邹城273500

煤柱煤岩体的流变试验是确定煤柱长期强度的基础 ,也是评价煤柱长期稳定性的重要依据。本次试验以兴隆庄煤矿的深部宽厚煤柱为研究对象 ,详细分析了煤岩体的蠕变特征、长期强度、破坏特征。

关键词：煤柱煤岩体流变力学试验研究蠕变特征围压破坏特征

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流变力学在浮法玻璃叠片热弯过程中的应用

中国建材科技 2000年第5期9卷 11-13页

作者：韩滨祖成奎陈江中国建材研究院

运用流变力学理论对叠片热弯过程进行分析，提出由温度和保温时间控制叠片热弯玻璃流变的理论依据，进而研究设备和温度制度对玻璃流变的影响，实现了玻璃流变的较好控制，保证了叠片热弯玻璃的较高质量。

关键词：叠片热变流变力学浮法玻璃

论流变力学的理论基础——Ⅱ 流变过程和热力学过程

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湘潭大学自然科学学报 1980年第2期 15-30页

作者：袁龙蔚

在本文,我们论述了用于理想化连续性物体物理观念的严谨数学结构,并论及所谓的外界作用和内部相互作用。应用表示定理得到下述结果:一个流变过程可用三元组(χ.β,T)表征,这里χ:(?)×(?)→(?)是物体β的运动过程,β:(?)×(?)→(?)是外... 详细信息

在本文,我们论述了用于理想化连续性物体物理观念的严谨数学结构,并论及所谓的外界作用和内部相互作用。应用表示定理得到下述结果:一个流变过程可用三元组(χ.β,T)表征,这里χ:(?)×(?)→(?)是物体β的运动过程,β:(?)×(?)→(?)是外界(?)的一个参考过程,T:(?)×(?)→Sym((?))是对称应力张量埸。最后,我们定义热力学过程为一个七元组(χ,β,f,E,H.S,θ),并对此过程推导出与流变过程相似的结果,即每个热力学过程都可以用七元组(χ,β,T,ε,q,η,θ)来表征,这里的T,ε,q,η,θ是在B×(?)的函数,它们分别表示相应于运动方位的应力、能量密度、热通量、熵密度和温度,而该运动方位是χ和β所确定的运动的真实方位。

关键词：流变过程表征运动过程定义函数热力学过程流变力学