基于Ogden应变能函数的介电弹性体理论建模与数值分析

针对丙烯酸类介电弹性体膜的本构关系,采用最小二乘算法得到了能够有效模拟材料应力-应变关系的四参数Ogden应变能函数模型。在外加电场激励条件下,建立了无预拉伸和双向等轴预拉伸的介电弹性体膜电致应变的数学模型,通过数值计算分析了上述两种情况下材料的电压-应变关系,并研究了介电常数变化对介电弹性体膜电致应变的影响。结果表明:该理论分析方法能够较好地模拟介电弹性体材料的电致变形特性,可以为下一步新型介电弹性体驱动器的设计提供参考。     

低应变率下改性双基推进剂压缩特性研究

利用万能试验机获取了某含HMX星孔结构改性双基推进剂装药在-40℃、20℃、40℃、50℃和60℃下压缩速率为1 mm·min^-1、2.5 mm·min^-1和10 m·min^-1时的试验数据,得到了该推进剂在压缩时的应力--应变曲线。结果表明：在20℃压缩情况下,应力—应变曲线表现为初始弹性段、屈服增至应变软化阶段、应变强化段和破坏阶段,并且改性双基推进剂的力学性能具有明显的应变率相关性,不同温度下初始弹性模量、屈服应力均随应变率的变化发生改变;温度对改性双基推进剂力学性能的影响较大,随着温度的升高,材料初始弹性模量减小,屈服应力下降,应变软化和应变强化程度发生变化。     

应变率和绝热软化对空腔膨胀影响的数值模拟

采用数值模拟的方法研究金属材料球形空腔膨胀的空腔面径向应力与膨胀速度关系.理想弹塑性模型和幂次硬化模型的模拟结果与理论解吻合得非常好,验证了该方法的有效性.在此基础上研究了应变率和绝热软化效应对空腔面径向力和膨胀速度的影响.结果表明,综合考虑应变率和热效应的侵深预测结果与试验值吻合得很好,只考虑应变率而不计热效应会高估...     

BST组分对介电可调性的影响

从钛酸锶钡（BST）相变行为出发,指出在外加电场的作用下,氧八面体中心的Ti4＋偏离在零场中氧八面体的位置,可使介电常数降低,并讨论了组分对介电性的影响。结果表明,在居里点以上50-100 K的范围内具有介电可调性,并且越接近居里点可调性越强。     

基于SHPB试验的高应变率下单晶硅动态力学特性研究

为了研究高应变率下单晶硅动态力学特性,采用分离式霍普金森杆（SHPB）对单晶硅试件开展冲击试验,观测其强度、弹性模量在不同高应变率下作用规律以及对应的破坏状态,分析高动态下单晶硅真实应力-应变关系。结果表明：当应变率为3 200 s^-1时,峰值应力比应变率为2 100 s^-1增加了32.7%,比准静态下加载的静态强度增加了45.2%,说明试件即将达到弹性极限之时,试件内部在承受的临界应力与其表面应变表现出明显的应变率效应,直至试件完全破坏;在单晶硅试件达到临界强度之际,其动弹性模量也在迅速下降,动弹性模量随应变率的增大而减小,说明在试件完全破坏时材料内部力学性能遭到了较大的削弱,验证了试验的准确性和可靠性。     

超磁致伸缩材料特性及其工程应用综述

超磁致伸缩材料是实现电磁能-机械能二者能量和信息高效转换的功能材料。介绍超磁致伸缩材料的特性及器件优异的性能,较全面综述超磁致伸缩材料在各个领域的应用与开发情况,分析开发超磁致伸缩器件需要解决的若干关键技术问题,展望超磁致伸缩材料广阔的应用和发展前景。     

蒙皮材料静电起电影响因素实验研究

为有效减小静电放电对飞行器的影响,设计蒙皮材料静电起电地面模拟实验平台．利用该平台对某型蒙皮材料进行静电起电实验研究,得到材料摩擦起电电位随时间的变化规律,并研究接触面积、相对速度、环境温度和相对湿度对材料静电起电电位最大值的影响,通过拟合曲线得到：相对湿度对静电起电电位的影响最大,相对速度次之,接触面积和环境温度对起电电位的影响相对较小．     

基于马尔可夫过程的介电函数理论研究

基于马尔可夫过程,研究电介质分别在阶跃电场、方波电场和交变电场条件下的极化过程,并给出了介电函数的一般表达式．     

水基防锈液防锈性能的介电谱测定

阻抗频段的介电谱在金属腐蚀/缓蚀研究领域有良好的应用。为解决水基防锈液防锈性能常规检测方法实验用时长与结果误差大的问题,利用基于AD5933的介电谱仪和平面叉指电容传感器检测水基防锈液防锈性能。对样品介电谱进行直观分析,发现防锈性能好的样品,其介电信号更强烈;通过系统聚类算法分析,可快速区分样品防锈性能强弱和防锈剂类型;系统聚类算法与标准方法有一定的相关性,但二者所得结果的等级划分难以一一对应。实验结果证明,介电谱技术能够为水基防锈液防锈性能的定性检测提供快速且简便的新方法。     

几何内蕴量对拉伸模具工作面力学性能的影响

曲率、度规不变量、凸凹性等几何内蕴量的不均匀分布直接影响模具的力学性能。本文研究了曲率与变形能、曲率与摩擦耗损功、度规不变量与热辐射、凸凹分布与辐射热通量等几何内蕴量与力学量之间的关系。结果表明:复杂曲面表面高斯曲率的不连续分布将导致表面的变形能、摩擦耗损功出现相应的不连续分布;型面上沿拉伸方向截面线的法曲率越小,摩擦耗损功越大;型面上的热通量会随着拐点数量的增加而增加。这些结果为模具表面优化设计提供了新的理论依据。     

透波介质材料的介电性能及测试方法

介绍了天线罩透波介质材料的介电性能及要求,分析了矢量网络分析仪的测试原理,详细介绍了透波介质材料电性能的常用测试方法.根据各种方法的优缺点及适用条件选择合理的测试方法,对透波介质材料的介电性能做出精确的评价.     

脉冲电沉积微晶氧化镍的电致变色研究

氧化镍薄膜由于其良好的电致变色特性受到广泛的关注．作者研究了脉冲电沉积出的NiOx薄膜的电色特性,讨论了脉冲电沉积出的NiOx薄膜与恒流电沉积出的NiOx薄膜的区别．实验指出,脉冲电沉积出的NiOx薄膜的电色性能优于恒流电沉积出的NiOx薄膜．     

碳-酚醛材料烧蚀热解对再入流场特性影响的数值计算

数值模拟存在碳-酚醛材料烧蚀的高超声速再入流场,分析烧蚀和热解对流场热化学参数、电子数密度分布等的影响。采用19组元双温度的热化学模型,耦合热化学非平衡流Navier-Stokes方程组和烧蚀壁面边界条件,进行定常烧蚀流场求解;通过对比无烧蚀、非催化和辐射平衡壁温条件下的流场分析烧蚀的影响;讨论了壁面处碳-酚醛材料热解产物化学组成的确定方法,研究了不同热解率的影响。以RAM-C球锥的两个典型飞行条件(速度7.65km/s、高度61km和71km)为代表的研究表明:最主要的烧蚀热解产物是CO、H2、H,烧蚀产物和烧蚀的影响均局限于边界层内;烧蚀使原子和离子组元含量下降,当离子组元含量峰值出现在边界层内时,烧蚀使电子数密度峰值下降;随热解率增加烧蚀影响程度增强,烧蚀在后身区影响范围大于头部区,随飞行高度增加烧蚀影响范围扩大。     

有机混合物体系的介电亚微相态特征

以壬酸、油酸、新润滑油及对应的氧化润滑油为分散样品,以-10号军用柴油为分散介质,在施加64 V直流偏置电压和长时间静置的条件下,介电谱分析技术表征的不同分散体系的介电亚微相态变化规律为:0.3 m L分散样品与3 m L分散介质形成的均匀分散体系的介电谱实部响应数据与柴油分散介质几乎没有差异;壬酸和油酸均匀分散体系与柴油分散介质的介电谱虚部响应数据差异极小,新润滑油和对应氧化润滑油形成的均匀分散体系与柴油分散介质的介电虚部响应数据有明显差异。0.3 m L分散样品在3 m L分散介质中分散时,壬酸、油酸、新润滑油及对应的氧化润滑油体系的介电谱实部和虚部响应数据与柴油分散介质之间的差异具有不同特点,且施加直流偏置电压对分散过程有较大促进作用。研究结果证明,介电谱能够较好地表征不同分散体系的介电亚微相态特征。     

拉伸速率对HTPB推进剂并行流变框架模型的影响

为分析四组元HTPB推进剂不同拉伸速率组合对并行流变框架模型的精度影响,基于并行流变框架建立了推进剂的非线性黏弹性本构模型;通过对不同拉伸速率实验进行组合构建了本构模型,得到相应的模型参数。将有限元模型和数值计算结果与实验结果进行对比,将不同速率组别构建的本构模型误差进行了对比分析。结果表明当采用高速率与低速率组别相结合的方式即可精确建立本构模型,无须进行中间速率的大量实验。且高速率推进剂拉伸实验的速率可以截至3 000 mm/min,无须再增加速率。此分析为简化推进剂材料实验提供了合理建议,提高了实验效率。同时,为快速预测推进剂材料的力学性能开辟了一条有效途径。     

论防护结构设计中材料应变速率效应的考虑

在防护结构设计中,通常是采用材料的动力强度和动力弹性模量以考虑应变速率效应问题。本文民提出的应变速率相关材料模型,对核武器及常规武器爆炸作用下的钢筋混凝土结构进行速率相关分析,并与考虑材料强度提高的速率无关分析对比。两种分析结果表明,对于钢筋混凝土结构,两种计算结果相差较大,而且目前防护结构设计方法偏于保守。     

考虑应变率和环境压强的NEPE推进剂力学性能实验研究

为探究NEPE推进剂力学性能特性的环境压强敏感性,采用设计的围压实验装置研究了不同环境压强下NEPE推进剂的低应变率单轴拉伸特性,并基于时间-压强等效原理,构建了考虑应变率和环境压强的推进剂最大抗拉强度主曲线.结果 表明,环境压强对于NEPE推进剂的初始弹性模量没有明显影响,而对极限力学特性具有显著影响,NEPE推进剂...     

测量聚合物在高应变率下力学性质的实验系统

本文介绍了一种用于测量材料在高应变率下单轴应力─应变性能的实验测量系统：落重与高速摄影实验系统。该系统在现有的落重装置的基础上,增加了高速摄影和应力过程的同时测量,使得在一次实验中可同时取到应力应变数据。从而避免了这类实验中常用的变形过程中体积不变的假设。通过高速实验提供的实验照片,我们还可以观察到聚合物在高应变率下从变形到断裂的发展过程。     

氧化钨薄膜电致变色机理的探讨

研究磁控溅射生成的氧化钨薄膜处于电解液系列中的循环伏安特性,充电电流及光学特性.采用配体场理论来解释氧化钨薄膜在电场作用下,锂离子注入引起薄膜变色的现象,认为注入的锂离子破坏了薄膜界面层内氧化钨分子的八面体结构的对称性,在内部静电场和外部电场的共同作用下,钨离子d轨道的五重简并能级分裂,从而使得薄膜对可见光产生d-d吸收,导致氧化钨薄膜变色.