多孔材料与聚合物材料流变理论及其应用

第1章 绪论1.1 多孔材料的分类1.1.1 粉末烧结型1.1.2 纤维烧结型1.1.3 铸造型1.1.4 沉积型1.1.5 复合型1.2 历史与现状1.3 力学研究1.4 制备与工艺1.5 性能与应用1.5.1 在化学工业中的应用1.5.2 在电池行业中的应用1.5.3 在汽车工业中的应用1.5.4 在建筑工程中的应用1.5.5 在医学中的应用1.5.6 在环保中的应用1.5.7 在军工中的应用1.5.8 其他用途本章主要参考文献 第2章 多孔材料的结构与性能2.1 微观结构2.2 变形机理2.3 相对密度2.4 力学性能2.4.1 等效弹性模量2.4.2 各向异性2.4.3 相对密度的影响本章主要参考文献 第3章 多孔材料的实验研究3.1 泡沫镍的实验研究3.1.1 材料及所用设备3.1.2 单轴拉伸3.1.3 各向异性实验3.1.4 单轴压缩3.1.5 温度相依3.1.6 应变率相依3.1.7 相对密度的影响3.2 泡沫陶瓷的实验研究3.2.1 材料及实验方法3.2.2 实验结果和分析本章主要参考文献 第4章 多孔材料的格构模型4.1 格构模型4.1.1 概述4.1.2 代表单元的变形能、变形比能4.1.3 本构关系4.1.4 几种特例4.2 离散模型4.2.1 单元模型4.2.2 米字型结构4.2.3 特例4.2.4 算例4.2.5 结果讨论本章主要参考文献 第5章 多孔材料的破坏5.1 闭孔多孔材料的断裂5.1.1 Reissner型球壳的基本方程5.1.2 基本方程的简化5.1.3 极坐标下的基本方程5.1.4 裂纹尖端场5.1.5 应力强度因子5.2 开孔多孔材料的断裂5.3 多孔材料的细观断裂模型本章主要参考文献 第6章 缺陷对多孔材料性能的影响6.1 胞壁弯曲的影响6.2 胞壁缺省的影响6.3 计算机模拟6.3.1 胞壁弯曲的模拟6.3.2 胞壁缺省的模拟本章主要参考文献 第7章 多孔材料的能量吸收7.1 吸能机理7.1.1 开孔泡沫平台期吸能7.1.2 开孔泡沫的黏性耗散7.1.3 闭孔泡沫中的流体压缩7.2 吸能模型7.2.1 Janssen因子法7.2.2 Cushion因子法7.2.3 Rusch曲线法7.2.4 能量吸收图7.3 泡沫铝的高速冲击实验7.3.1 SHPB的实验原理7.3.2 动态压缩实验7.3.3 相对密度对泡沫铝动态压缩力学性能的影响7.3.4 应变率对泡沫铝动态压缩力学性能的影响7.3.5 变形机理7.3.6 相对密度对泡沫铝吸能性能的影响7.3.7 相对密度对泡沫铝吸能效率的影响本章主要参考文献 第8章 线黏弹性流变模型电学模拟8.1 流变模型理论基本元件8.1.1 弹簧与电容8.1.2 黏壶与电阻8.2 二元流变模型及其电学模拟8.2.1 Kelvin体与延迟弹性8.2.2 Maxwell体与应力松弛8.3 多元流变模型及其电学模拟8.3.1 标准线性体8.3.2 Burgers体8.3.3 广义Kelvin体与延迟谱8.3.4 广义Maxwell体与松弛谱本章主要参考文献 第9章 弹性回复对应原理及其应用9.1 非线性黏弹性本构理论9.1.1 本构理论中的变形描述9.1.2 多重积分型本构关系9.1.3 单积分型本构关系9.1.4 单积分型本构关系比较9.1.5 非线性黏弹性本构关系的其他形式9.2 弹性回复对应原理9.2.1 简化三维非线性黏弹性本构关系9.2.2 线黏弹性与线弹性本构关系对应性9.2.3 非线性黏弹性与非线性弹性本构关系对应性9.3 蠕变柔量与松弛模量表达式9.3.1 标准线性体蠕变柔量与松弛模量9.3.2 Rahotnov体蠕变核9.3.3 蠕变柔量与松弛模量的实用表达式9.4 聚丙烯材料非线性黏弹性性能实验9.4.1 试样与实验条件9.4.2 单轴拉伸破坏实验9.4.3 不同应变率条件下的单轴拉伸实验9.4.4 应力松弛和蠕变实验9.4.5 等幅循环应变实验9.4.6 等幅循环应力实验9.5 弹性回复对应原理应用9.5.1 松弛模量和蠕变柔量曲线模拟9.5.2 不同应变率条件下单轴拉伸应力响应预测9.5.3 等幅循环应变条件下现时应力响应预测9.5.4 等幅循环应力条件下现时应变响应预测本章主要参考文献 第10章 流变时钟本构模型应用10.1 流变时钟本构模型概述10.2 时间一温度等效原理应用10.2.1 时间一温度等效原理10.2.2 聚合物松弛模量温度相关性10.2.3 WLF方程10.2.4 时间一温度等效原理应用10.2.5 时间一温度等效原理的适用范围10.3 时间一温度一应力等效原理应用10.3.1 材料内部时钟概述10.3.2 时间一温度一应力等效原理10.3.3 时间一应力移位因子应用10.3.4 时间一温度移位因子应用10.3.5 温度一应力联合移位因子应用10.4 时间一应力等效原理应用10.4.1 试样制备10.4.2 低应力水平短期蠕变实验10.4.3 时间一应力等效原理应用10.4.4 高应力水平蠕变实验分析10.5 时间一老化时间等效原理应用10.5.1 时间一老化时间等效原理10.5.2 试件制备与蠕变实验10.5.3 时间一老化时间等效原理应用(Ta=40℃)10.5.4 时间一老化时间等效原理应用(Ta=50℃)10.5.5 时间一老化时间等效原理应用(Ta=60℃)10.5.6 基于TASP的时间一应力等效原理应用10.5.7 老化温度对蠕变行为的影响本章主要参考文献