多孔材料与聚合物材料流变理论及其应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1 多孔材料的分类 2

1.1.1 粉末烧结型 2

1.1.2 纤维烧结型 3

1.1.3 铸造型 4

1.1.4 沉积型 4

1.1.5 复合型 4

1.2 历史与现状 4

1.3 力学研究 5

1.4 制备与工艺 6

1.5 性能与应用 9

1.5.1 在化学工业中的应用 9

1.5.2 在电池行业中的应用 9

1.5.3 在汽车工业中的应用 9

1.5.4 在建筑工程中的应用 10

1.5.5 在医学中的应用 10

1.5.6 在环保中的应用 10

1.5.7 在军工中的应用 11

1.5.8 其他用途 12

本章主要参考文献 13

第2章 多孔材料的结构与性能 17

2.1 微观结构 17

2.2 变形机理 20

2.3 相对密度 22

2.4 力学性能 25

2.4.1 等效弹性模量 25

2.4.2 各向异性 27

2.4.3 相对密度的影响 33

本章主要参考文献 36

第3章 多孔材料的实验研究 38

3.1 泡沫镍的实验研究 38

3.1.1 材料及所用设备 38

3.1.2 单轴拉伸 39

3.1.3 各向异性实验 41

3.1.4 单轴压缩 42

3.1.5 温度相依 42

3.1.6 应变率相依 47

3.1.7 相对密度的影响 48

3.2 泡沫陶瓷的实验研究 49

3.2.1 材料及实验方法 49

3.2.2 实验结果和分析 50

本章主要参考文献 54

第4章 多孔材料的格构模型 57

4.1 格构模型 57

4.1.1 概述 57

4.1.2 代表单元的变形能、变形比能 59

4.1.3 本构关系 59

4.1.4 几种特例 60

4.2 离散模型 61

4.2.1 单元模型 61

4.2.2 米字型结构 62

4.2.3 特例 65

4.2.4 算例 68

4.2.5 结果讨论 71

本章主要参考文献 72

第5章 多孔材料的破坏 73

5.1 闭孔多孔材料的断裂 73

5.1.1 Reissner型球壳的基本方程 75

5.1.2 基本方程的简化 77

5.1.3 极坐标下的基本方程 78

5.1.4 裂纹尖端场 79

5.1.5 应力强度因子 82

5.2 开孔多孔材料的断裂 82

5.3 多孔材料的细观断裂模型 86

本章主要参考文献 89

第6章 缺陷对多孔材料性能的影响 90

6.1 胞壁弯曲的影响 91

6.2 胞壁缺省的影响 95

6.3 计算机模拟 97

6.3.1 胞壁弯曲的模拟 97

6.3.2 胞壁缺省的模拟 99

本章主要参考文献 113

第7章 多孔材料的能量吸收 115

7.1 吸能机理 116

7.1.1 开孔泡沫平台期吸能 116

7.1.2 开孔泡沫的黏性耗散 117

7.1.3 闭孔泡沫中的流体压缩 117

7.2 吸能模型 117

7.2.1 Janssen因子法 117

7.2.2 Cushion因子法 118

7.2.3 Rusch曲线法 118

7.2.4 能量吸收图 118

7.3 泡沫铝的高速冲击实验 120

7.3.1 SHPB的实验原理 120

7.3.2 动态压缩实验 123

7.3.3 相对密度对泡沫铝动态压缩力学性能的影响 125

7.3.4 应变率对泡沫铝动态压缩力学性能的影响 126

7.3.5 变形机理 127

7.3.6 相对密度对泡沫铝吸能性能的影响 129

7.3.7 相对密度对泡沫铝吸能效率的影响 130

本章主要参考文献 132

第8章 线黏弹性流变模型电学模拟 133

8.1 流变模型理论基本元件 134

8.1.1 弹簧与电容 134

8.1.2 黏壶与电阻 135

8.2 二元流变模型及其电学模拟 136

8.2.1 Kelvin体与延迟弹性 136

8.2.2 Maxwell体与应力松弛 139

8.3 多元流变模型及其电学模拟 143

8.3.1 标准线性体 143

8.3.2 Burgers体 147

8.3.3 广义Kelvin体与延迟谱 151

8.3.4 广义Maxwell体与松弛谱 155

本章主要参考文献 159

第9章 弹性回复对应原理及其应用 161

9.1 非线性黏弹性本构理论 161

9.1.1 本构理论中的变形描述 161

9.1.2 多重积分型本构关系 164

9.1.3 单积分型本构关系 165

9.1.4 单积分型本构关系比较 169

9.1.5 非线性黏弹性本构关系的其他形式 170

9.2 弹性回复对应原理 171

9.2.1 简化三维非线性黏弹性本构关系 172

9.2.2 线黏弹性与线弹性本构关系对应性 176

9.2.3 非线性黏弹性与非线性弹性本构关系对应性 177

9.3 蠕变柔量与松弛模量表达式 180

9.3.1 标准线性体蠕变柔量与松弛模量 181

9.3.2 Rabotnov体蠕变核 183

9.3.3 蠕变柔量与松弛模量的实用表达式 185

9.4 聚丙烯材料非线性黏弹性性能实验 187

9.4.1 试样与实验条件 187

9.4.2 单轴拉伸破坏实验 187

9.4.3 不同应变率条件下的单轴拉伸实验 188

9.4.4 应力松弛和蠕变实验 188

9.4.5 等幅循环应变实验 189

9.4.6 等幅循环应力实验 190

9.5 弹性回复对应原理应用 191

9.5.1 松弛模量和蠕变柔量曲线模拟 191

9.5.2 不同应变率条件下单轴拉伸应力响应预测 195

9.5.3 等幅循环应变条件下现时应力响应预测 197

9.5.4 等幅循环应力条件下现时应变响应预测 200

本章主要参考文献 203

第10章 流变时钟本构模型应用 207

10.1 流变时钟本构模型概述 207

10.2 时间－温度等效原理应用 212

10.2.1 时间－温度等效原理 212

10.2.2 聚合物松弛模量温度相关性 214

10.2.3 WLF方程 218

10.2.4 时间－温度等效原理应用 219

10.2.5 时间－温度等效原理的适用范围 223

10.3 时间－温度－应力等效原理应用 225

10.3.1 材料内部时钟概述 225

10.3.2 时间－温度－应力等效原理 226

10.3.3 时间－应力移位因子应用 228

10.3.4 时间－温度移位因子应用 234

10.3.5 温度－应力联合移位因子应用 237

10.4 时间－应力等效原理应用 241

10.4.1 试样制备 242

10.4.2 低应力水平短期蠕变实验 243

10.4.3 时间－应力等效原理应用 244

10.4.4 高应力水平蠕变实验分析 245

10.5 时间－老化时间等效原理应用 247

10.5.1 时间－老化时间等效原理 248

10.5.2 试件制备与蠕变实验 250

10.5.3 时间－老化时间等效原理应用（Ta＝40℃） 251

10.5.4 时间－老化时间等效原理应用（Ta＝50℃） 257

10.5.5 时间－老化时间等效原理应用（Ta＝60℃） 264

10.5.6 基于TASP的时间－应力等效原理应用 271

10.5.7 老化温度对蠕变行为的影响 274

本章主要参考文献 276