一种利用动态模量主曲线估算抗拉强度主曲线的方法

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沥青混合料动态剪切模量主曲线的确定

沥青混合料动态剪切模量主曲线的确定

沥青混合料动态剪切模量主曲线的确定
沥青混合料的动态剪切模量是确定混凝土强度、成形及抗压性能的重要参数,其定义
为材料受力时杨氏模量的应力除以应变。

对沥青混合料中动态剪切模量的确定,影响有很
多因素,其中包括:外加应力大小和恒定,立即变形量,应力恢复后释放的能量,材料极
限应力,动态衰减率,以及累积变形等。

一般来说,在正常的温度下,沥青混合料的动态
剪切模量较低,但是随着温度的升高,其动态剪切模量也会相应提高,这是因为随着温度
的升高,沥青混合料中沥青、砂及碎石粒子彼此间的结合能力增强,混凝土的均匀性也会
良好;而外加应力增加时,材料中沥青粒子能提供更多的支撑,从而抵抗外力产生更大的
抗力,其动态剪切模量也就随之提高。

动态剪切模量确定时,采用动态剪切压缩模量主曲线(DCC)的方法最为常用。

在这
种方法中,沥青混合料体系的动态剪切模量可凭借实验或理论计算法得到,将沥青混凝土
受力过程中的应力、应变大小和暂定变形量用曲线形式表示出来,形成动态剪切压缩模量
主曲线,以追求精确确定沥青混凝土的动态剪切模量。

对于沥青混合料动态剪切压缩模量主曲线的确定,得到的结果和精度取决于实验和计
算过程中的外加条件、模型参数、实验参数、实验步骤的选择等。

基于此,在进行动态剪
切压缩模量主曲线的构建之前,要根据沥青混合料的物理性质,结合灌浆材料的综合性能,确定外加状态以及其它变化参数,以确保所得结果准确、可信。

另外,沥青混合料的物理性质也会影响其动态剪切模量,因此在确定动态剪切压缩模
量主曲线时,还要考虑沥青混合料中沥青粒径分布信息、温度和外加应力对所研究对象沥
青混合料动态剪切模量的影响等。

一种利用动态模量主曲线估算抗拉强度主曲线的方法

一种利用动态模量主曲线估算抗拉强度主曲线的方法

一种利用动态模量主曲线估算抗拉强度主曲线的方法王小英;尹欣梅;汪越;黄颖;周红梅【摘要】In order to obtain tensile strength master curve, based on the dynamic storage modulus master curve, the relaxation modulus master curve of solid propellants and Griffith equation, quantitative relations between dynamic and static uniaxial tension property of the solid propellants were established. The ratio of the tensile strength of solid propellants after converting temperature was equal to the root-mean-square ratio of dynamic modulus after some transform. According to this relation, the stress of solid propellants under any temparature and tensile speed was estimated from the dynamic storage modulus master curve, thereby the tensile strength master curve was plotted. The comparison results show that the predicted data is close to the tested data. The tensile strength master curve can evaluate whether the propellants have the mechanical properties to bear ignition impact.%为获得抗拉强度主曲线,基于动态储能模量主曲线、应力松弛模量主曲线和Griffith方程,建立了固体推进剂动态和静态单向拉伸力学性能之间量化关系,即考虑温度折算后,推进剂抗拉强度之比等于动态模量相应变换后的均方根之比.依据这种关系,可从动态模量主曲线估算出推进剂在任意温度和拉速下的应力值,进而绘制成抗拉强度主曲线.将计算值与实测值进行对比,结果较一致.利用所得抗拉强度主曲线,可推广用于评估推进剂药柱是否具备承受点火冲击的力学性能.【期刊名称】《固体火箭技术》【年(卷),期】2013(036)001【总页数】5页(P79-82,88)【关键词】固体推进剂;动态模量主曲线;应力松弛模量;抗拉强度主曲线【作者】王小英;尹欣梅;汪越;黄颖;周红梅【作者单位】中国航天科技集团公司四院四十二所,襄阳 441003【正文语种】中文【中图分类】V5120 引言目前,为获得发动机中推进剂药柱结构完整性分析所需的静态力学参数,如应力松弛模量主曲线、抗拉强度主曲线等,需通过静态大型材料试验机来测定,费时且成本非常高。

动态模量主曲线生成方法

动态模量主曲线生成方法

主曲线使用方法主曲线是一种将有限试验结果扩展至无限范畴的方法,它的前提是实验材料的力学特性具有时温特效,尤其是有机材料。

在时间历程上,测试4-5个温度(或者荷载)条件下的试验数据,然后,将其绘制在时间(x)-试验数据(y)的双对数log-log坐标轴上,使用时-温转换,得到主曲线。

时-温转化的方法一般是,首先选择关注温度,并将该温度作为主温度;然后,顺次将不同温度下的数据沿时间(x)轴进行平移,平移多少由转换因子大小决定;最终,得到主曲线。

转换因子大小与温度值有关,可以选择WLF公式,也可以选择Arrhenius(阿尼乌斯)公式来计算,二者均可以从很多文献里获取。

当不同的温度的曲线向主温度曲线处平移时,转换因子的正负便与平移方向有关,向左移是“+”,向右移是“-”(突然想起高中数学老师教的“+左-右”)。

有了上边的基本概念,就可以进行实际操作了,很简单,所有的操作都是在EXCEL表格里进行(在雅虎搜索里输入NCHRP09-29_mastersolver2-2.xls,点搜索后获取),只是要保证EXCEL 里装了solver规划求解宏(以OFFICE2007为例,点击左上角windows-Excel选项-加载项-规划求解加载项-转到-规划求解加载项-确定,如下图所示)。

在EXCEL表格DATA的sheet里,输入动态模量值和混合料其他体积参数,然后进入FIT的sheet里,将C4:C7里的数据拷贝到B4:B7,点击“规划求解”启动宏,目标单元格选择为Ⅰ23,“等于”这一项选择“最小值”,可变单元格选择为B4:B7,点击“求解”便可得到最小二乘法所列的最佳值。

一般情况下,只需要一次计算就够了,个别的情况,可在使用一次规划求解,看看计算的结果不会变为止(第二次规划求解时不需要再拷贝C4:C7的数据)。

以上是使用Arrhenius(阿尼乌斯)公式进行时-温平移得到主曲线的方法,但是有的时候不需要选择跟温度有关的Arrhenius(阿尼乌斯)公式或者WLF公式,而是向一个已知温度下的数据处平移,这时就需要另一种时-温平移的方法。

沥青混合料动态模量的测定及其应用

沥青混合料动态模量的测定及其应用

沥青混合料动态模量的测定及其应用【摘要】沥青混凝土模量是沥青路面结构设计中的重要参数,而动态模量(复数模量|E*|)由于更接近于路面工作状态而受到关注。

但由于沥青混合料具有复杂的粘弹特性,导致国内外对于动态模量的测定持有不同观点。

通过对沥青混合料的动态模量测定的叙述,结合前人的研究成果,讨论将此模量运用到实际工程领域中的方法。

【关键词】动态模量;粘弹特性;实践应用【abstract 】the asphalt concrete modulus is the asphalt pavement structure design of the important parameters, and the dynamic modulus (amount of complex modulus | E * |) with more close to pavement working state and attention. But because the asphalt mixture have complex viscoelastic properties, both at home and abroad for dynamic modulus to the determination of the hold different opinions. Through to the asphalt mixture of dynamic modulus determination of the narrative, combining with the results of other researchers, the discussion will be the modulus applied to practical engineering method in the field of.【key words 】dynamic modulus; The viscoelastic properties; practice对于沥青路面材料设计,沥青混合料的模量是沥青路面设计的最主要参数,随着国内外相关部门对沥青材料路用性能研究的深入,大多数专家均认为沥青混合料的动态模量更能反映其受力特征。

动态模量主曲线生成方法

动态模量主曲线生成方法

主曲线使用方法主曲线是一种将有限试验结果扩展至无限范畴的方法,它的前提是实验材料的力学特性具有时温特效,尤其是有机材料。

在时间历程上,测试4-5个温度(或者荷载)条件下的试验数据,然后,将其绘制在时间(x)-试验数据(y)的双对数log-log坐标轴上,使用时-温转换,得到主曲线。

时-温转化的方法一般是,首先选择关注温度,并将该温度作为主温度;然后,顺次将不同温度下的数据沿时间(x)轴进行平移,平移多少由转换因子大小决定;最终,得到主曲线。

转换因子大小与温度值有关,可以选择WLF公式,也可以选择Arrhenius(阿尼乌斯)公式来计算,二者均可以从很多文献里获取。

当不同的温度的曲线向主温度曲线处平移时,转换因子的正负便与平移方向有关,向左移是“+”,向右移是“-”(突然想起高中数学老师教的“+左-右”)。

有了上边的基本概念,就可以进行实际操作了,很简单,所有的操作都是在EXCEL表格里进行(在雅虎搜索里输入NCHRP09-29_mastersolver2-2.xls,点搜索后获取),只是要保证EXCEL 里装了solver规划求解宏(以OFFICE2007为例,点击左上角windows-Excel选项-加载项-规划求解加载项-转到-规划求解加载项-确定,如下图所示)。

在EXCEL表格DATA的sheet里,输入动态模量值和混合料其他体积参数,然后进入FIT的sheet里,将C4:C7里的数据拷贝到B4:B7,点击“规划求解”启动宏,目标单元格选择为Ⅰ23,“等于”这一项选择“最小值”,可变单元格选择为B4:B7,点击“求解”便可得到最小二乘法所列的最佳值。

一般情况下,只需要一次计算就够了,个别的情况,可在使用一次规划求解,看看计算的结果不会变为止(第二次规划求解时不需要再拷贝C4:C7的数据)。

以上是使用Arrhenius(阿尼乌斯)公式进行时-温平移得到主曲线的方法,但是有的时候不需要选择跟温度有关的Arrhenius(阿尼乌斯)公式或者WLF公式,而是向一个已知温度下的数据处平移,这时就需要另一种时-温平移的方法。

动弹模量计算公式

动弹模量计算公式

动弹模量计算公式全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:动弹模量是材料力学性能指标之一,它是材料在拉伸或压缩状态下的弹性性能的度量,也被称为杨氏模量。

动弹模量是一个材料的特性参数,它反映了材料的弹性本性,即在受力后能够恢复原状的能力。

动弹模量越大,材料的弹性越好,耐磨性和耐腐蚀性也越强。

计算动弹模量的公式是根据材料的拉伸或压缩试验数据得出的。

在实际工程中,动弹模量的精确数值对于设计和计算都具有重要的意义。

下面将介绍动弹模量的计算公式及其应用。

动弹模量(E)的计算公式如下:E = σ / εE 表示动弹模量,单位为帕斯卡(Pa)或兆帕(MPa);σ 表示材料在受力状态下的应力,单位为帕斯卡(Pa)或兆帕(MPa);ε 表示材料在受力状态下的应变,没有单位。

在实际工程中,通常会采用标准试验方法来测量材料的应力和应变,然后通过上述公式计算得出动弹模量。

值得注意的是,动弹模量是材料的一个固有属性,受到温度、湿度、加载速度等因素的影响。

动弹模量的应用范围非常广泛,从建筑材料到航空航天材料,都需要对材料的动弹模量进行精确的计算和分析。

在材料选型和设计过程中,了解材料的动弹模量有助于选择合适的材料、预测材料的性能表现以及优化设计方案。

动弹模量还可以用于材料的非破坏性测试和缺陷检测。

通过测量材料的动弹模量,可以评估材料的力学性能和质量状况,对于保障工程质量和安全具有重要意义。

动弹模量是一个重要的力学性能指标,它可以帮助工程师和设计师更好地理解材料的性能特征,指导工程设计和材料选择,提高工程质量和安全性。

通过合理的计算和应用动弹模量的方法,可以更好地发挥材料的性能,实现工程的可持续发展。

第二篇示例:动弹模量是材料力学性质的一个重要参数,通常用E表示,它是材料在受力时的弹性变形能力大小的体现。

在材料力学等相关领域,动弹模量计算公式是非常重要的,它可以帮助工程师和研究人员准确地计算材料的力学性质,从而更好地设计和选择材料。

高模量改性沥青混合料动态力学特性研究

高模量改性沥青混合料动态力学特性研究

2021年3期创新前沿科技创新与应用Technology Innovation and Application高模量改性沥青混合料动态力学特性研究*丁敏1,2,曾德勇1(1.浙江省交通运输科学研究院,浙江杭州311305;2.浙江省道桥检测与养护技术研究重点实验室,浙江杭州311305)沥青混合料是一种典型的黏弹塑性体,在车辆荷载作用下,研究混合料的动态模量特性及黏弹性能对评价沥青混合料的路用性能具有重要作用。

我国高模量沥青混合料通常采用外掺高模量改性剂来提高混合料的模量值,进而改善其在高温条件下抵抗外界荷载作用能力。

许志鸿等[1]介绍了动载作用下沥青混合料力学特性,研究提出了影响沥青混合料动态模量的因素。

文献[2-4]利用时温等效原理得到高模量沥青混合料的动态模量主曲线,分析高模量沥青混合料的粘弹特性。

李亚平等[5]利用主曲线研究高模量沥青混合料外加剂的掺量,研究表明AP-8最佳掺量为0.3%;李保安等[6]及王昊鹏等[7]利用动态模量主曲线评价高模量沥青混合料抗车辙能力;黄新颜等[8]研究表明对高模量沥青混合料的高温性能、模量特性等进行研究并结合我国气候区划提出3种高模量沥青混合料的适用场合;陈辉等[9]利用动态模量主曲线评价混合料的水稳定性,研究表明水损害对沥青混合料低频时(或高温时)的粘弹性质影响更为显著;杨小龙[10]总结了沥青混合料动态模量预估模型的研究进展提出可用人工神经网络方法建立沥青混合料动态预估模型,来研究混合料黏弹性。

采用动态模量主曲线研究高模量沥青混合料的动态模量特性的研究已经较多,但采用频率-模量曲线研究高模量沥青混合料的黏弹特性研究较少。

本文采用动态模量主曲线及“模量-频率双对数坐标”线性拟合得到黏弹因子,研究高模量沥青混合料的动态力学特性,评价不同混合料抗变形能力及黏弹性能。

1试验材料参数及方法1.1试验材料参数本文选用美国霍尼韦尔公司生产的聚合物改性剂(以下简称为Hon 改性剂),辽宁省交通科学研究院有限责任公司生产的“智信路宝”牌高模量沥青混凝土外掺摘要:文章为研究高模量沥青混合料动态力学性能,通过研究不同温度、频率条件下分析掺加SBS 、路宝、Honeywell 改性剂的沥青混合料动态模量特性,采用时温等效原理获取混合料动态模量主曲线及频率-模量双对数线性方程获取混合料黏弹因子,来评价高模量沥青混合料黏弹性能。

沥青混合料动态模量主曲线

沥青混合料动态模量主曲线

沥青混合料动态模量主曲线
沥青混合料的动态模量主曲线描述了材料在应力作用下的应变响应
关系。

动态模量是衡量材料刚度或弹性特性的一个关键参数。

主曲线通常由以下几个阶段组成:
1. 弹性阶段(Linear Elastic Stage):在小应变范围内,沥青混合料呈现线性弹性行为。

应力与应变成正比,即应变随应力的增加而线性增加。

在这个阶段,动态模量保持相对恒定,代表了材料的初始刚度。

2. 弹性-塑性过渡阶段(Elastic-Plastic Transition Stage):随着应力的增加,沥青混合料会进入一个弹性-塑性过渡阶段。

在此阶段,应变开始逐渐偏离线性弹性行为,出现非线性变形。

3. 塑性阶段(Plastic Stage):当应力超过材料的弹性极限时,沥青混合料会进入塑性阶段。

在这个阶段,应变随应力的增加呈非线性增长,同时材料会发生永久性变形。

4. 失效阶段(Failure Stage):当应力继续增加且超过材料的极限强度
时,沥青混合料可能发生破裂或失效。

在这个阶段,应变会快速增加,材料无法承受更高的应力。

沥青混合料的动态模量主曲线可以通过实验测试或基于材料力学原
理进行建模和模拟。

这个曲线上的每个阶段都对材料的力学性能和工程应用具有重要意义,有助于了解沥青混合料在不同应力条件下的变形特性和强度。

抗拉强度公式计算

抗拉强度公式计算

抗拉强度公式计算一、抗拉强度的定义。

抗拉强度(Rm)是材料在拉伸过程中,材料断裂前所能承受的最大应力值。

应力的基本计算公式为:σ=(F)/(A),这里的σ表示应力,F表示力,A表示受力面积。

在抗拉强度计算中,抗拉强度R_m=frac{F_m}{A_0},其中F_m是试样断裂前所承受的最大拉力,A_0是试样的原始横截面积。

二、公式中各参数的确定。

1. 最大拉力F_m的确定。

- 在拉伸试验中,通过拉力试验机等设备逐渐对试样施加拉力,设备会记录拉力随拉伸变形过程的变化曲线(力 - 位移曲线或者力 - 应变曲线)。

曲线上的最大值对应的力就是F_m。

- 例如,在一个简单的金属丝拉伸试验中,拉力试验机的读数不断增加,当金属丝即将断裂时,读数达到最大值,这个最大值就是F_m。

2. 原始横截面积A_0的确定。

- 对于规则形状的试样,如圆形截面的试样,A_0=π r^2(其中r为圆形试样的半径);对于矩形截面的试样,A_0 = b× h(其中b为矩形的宽度,h为矩形的高度)。

- 如果是不规则形状的试样,可以采用一些特殊的测量方法,如通过测量试样的周长等参数来估算横截面积,或者采用排水法等测量体积,再结合试样的长度来计算横截面积。

三、计算实例。

1. 已知一圆形金属试样,其半径r = 5mm,在拉伸试验中,试样断裂前所承受的最大拉力F_m=10000N。

- 首先计算原始横截面积A_0=π r^2=π×(5×10^- 3)^2m^2≈78.5×10^-6m^2。

- 然后根据抗拉强度公式R_m=frac{F_m}{A_0},可得R_m=(10000)/(78.5×10^-6)Pa≈1.27×10^8Pa。

2. 对于矩形试样,设其宽度b = 10mm = 0.01m,高度h=5mm = 0.005m,最大拉力F_m=5000N。

- 计算原始横截面积A_0=b× h = 0.01×0.005 = 5×10^-5m^2。

钢桥面铺装材料的动态模量及其主曲线研究

钢桥面铺装材料的动态模量及其主曲线研究

98论文/桥面铺钢桥面铺装材料的动态模量及其主曲线研究莫正华1和建锋'胡德勇'石晨光'(1.重庆市智翔铺道技术工程有限公司,董庆401光的2.武汉理工大学交通学院,湖北武汉430063)摘要:本文采用M TS测试了浇注式沥青混合料GA10、环氧沥青混合料E A10和高弹改性S M A10三种钢桥面铺装材料在单轴拉伸状态下5个温度、6个频率的动态模量,并基于时间-温度等效原理和广义用格摩德模型钢三考温度下的动态模量主曲线回归。

结果表明:在相同试验条件下,E A10比另两种混合料的动态模量大,EA10的动态模量受温度和率率影响最小,GA10的影响最大,频率对改性S M A的影响最大。

关键词:钢桥学铺装;动态模量;主学线动态模量是指压实后的沥青混凝土在荷载作用下的应力-应变响应,与静态模量相比较,可以更为准确地反映出沥青路面的实际工作状态,也更符合钢桥面铺装的使用状态响本文通过测得三种钢桥面铺装材料(浇注式沥青混合料GA10、环氧沥青混合料EA10和改性沥青SMA10)在不同温度、不同频率和受拉状态下的动态模量,并采用修正西格摩德模型绘制动态模量主曲线,为钢桥面铺装设计材料参数提供依据。

一、试验材料本文中研究的沥青混合料分别为:GA10、EA10和SMA10°GA10采用聚合物复合改性沥青;E A10采用日本环氧沥青;SMA10采用高弹改性沥青。

SMA10和EA10采用Superpave旋转压实成型为直径150mm、高170mm的圆柱体试件,GA10自然成型为相同尺寸的试件,经钻芯、切割成直径为100mm、高为150m m的圆柱体试件。

二、动态模量及主曲线(一)动态模量定义由于沥青混合料具有黏弹性质,采用循环应力加载时,内部会出现相应的应变,但是应变峰值工于应力峰值出现,称之为滞后现象,可通过复合模量表征,如公式响)所示:呼=o°sin(3)(1)式中:E*是复合模量;是最大拉应力;型温是最大可恢复轴向应变;映1是角速度加载频率;t为时间;。

解读热分析曲线的内容和方法【用仪器扫描热分析曲线,以智慧解读认知热特性】

解读热分析曲线的内容和方法【用仪器扫描热分析曲线,以智慧解读认知热特性】

解读热分析曲线的内容和方法钱义祥朱兵孙坤(珀金埃尔默公司,上海201203)孙建平(苏州大学分析测试中心215123)“用仪器扫描热分析曲线,以智慧解读认知热特性“这二句话是本期专刊的主题思想。

以你娴熟的实验技能,在品质精良的热分析仪器上扫描出一张热分析曲线,再以你渊博的专业知识解读曲线上的特征转变峰,进而认知材料的热性能。

热分析是对物质进行宏观描述的一种实验方法,为充分理鲜宏观实验结果,须建立宏观量与物质的分子结构或微观性质间的联系。

热分析方法测得的宏观物理量有热焓,质量,力学量,光学量,电学量,声学量等。

通过这些物理量的变化来说明物质所处的状态及变化过程。

这便是通常所说的热分析曲线解读。

实验和解读是认知学中的两个元素(环节),有助于科学研究的深化。

解读热分析曲线主要包括以下三个方面的内容:1,读取曲线上的热特性参数和特征温度,特征时间,特征频率。

2,特征峰的属性和归属。

3,转变峰与物质结构,分子运动,性能及加工工艺的关联。

4,诠译物质的热过程,破解物质热性能的奥秘。

热分析的应用领域越来越广,特别在营养与食品公司安全,药物与代谢产物,生态环境,材料科学,石油化工与油田化学,公共卫生等领域。

当今发展最快的科技领域如生命科学,生物工程,环境科学和生态保护,现代医学和中医药物,纳米科技等领域的基础研究和应用研究,都离不开热分析。

解读来自这些领域的样品的热分析曲线,将要涉及物理学,化学,高分子物理,高分子化学,矿物学,医药学,生物学等学科的专业知识。

这些学科的专业知识将是解读热分析曲线的“基础知识“。

热分析专业人员涉足百业,解读热分析曲线的案例经过多年沉积你就是通晓多种学科的”博士“了。

解读热分析曲线,难易各说,深浅皆宜。

本文从四个方面和大家切磋:解读热分析曲线的热转变和热过程;解读热分析曲线的基本方法;衍生实验及辅证实验和防止误读误判。

并解读几个案例,和大家一起讨论。

一、解读热分析曲线显现的热转变和热过程热分析可以用来进行:热转变测定(玻璃化转变,熔融结晶,相转变),特性参数测定(比热容,相图,膨胀系数,介电常数,居里点温度,动力学参数,模量,阻尼,氧化诱导期),反应(聚合,固化,水合,氧化,还原,分解,降解)和逸出气分析。

沥青混合料动态模量及其主曲线的确定与分析

沥青混合料动态模量及其主曲线的确定与分析

文章编号:0451-0712(2006)08-0163-04中图分类号:U 414.02文献标识码:A沥青混合料动态模量及其主曲线的确定与分析赵延庆,吴剑,文健(江苏省交通科学研究院南京市210017)摘要:研究中利用S u p e r p a v e 简单性能试验机(S P T )测量了S MA 13和S u p e r p a v e20两种沥青混凝土在不同温度和荷载作用频率下的动态模量。

并分析了温度和荷载频率对动态模量和相位角的影响。

本研究还根据时间~温度置换原理,通过非线性最小二乘拟合,确定了两种沥青混合料的动态模量主曲线和时间~温度转化因子,并利用相同的时间~温度转化因子形成了相位角主曲线,从而完全确定了沥青混合料的粘弹性性质。

关键词:沥青混合料;动态模量;主曲线;相位角;时间~温度置换原理;时间~温度转化因子众所周知,沥青混合料在一个较宽的温度范围内呈现出粘弹性性质。

描述材料粘弹性性质的基本参数包括动态模量、蠕变柔量和松弛模量等。

这些参数不仅可以用来描述材料的线性粘弹性性质,还可以用来描述材料的非线性粘弹性质和破坏特性。

事实上这3个参数包含的信息是相同的,它们都反映了材料基本的蠕变和松弛特性,所以,这3个参数之间是可以转换的。

在实践中直接测量松弛模量的恒应变松弛试验操作难以实现。

测量蠕变柔量的恒应力蠕变试验虽然较易实现,但在试验中却不可能得到一个真正的矩形荷载,任何仪器都需要一定的时间才能使施加的荷载达到目标值,这使得测量得到的参数中存在一定的误差。

而在试验中测量动态模量则比较容易实现,并且其试验精度能得到较好的控制。

本文中采用S u p e r p a v e 简单性能试验机(S P T )测量了沥青混合料在不同温度和荷载作用频率下的动态模量,并根据时间~温度置换原理(T i m e -T e m p e r a t u r eS u p e r p o s i t i o np r i n c i p l e)利用非线性最小二乘拟合的方法得到了参考温度下的动态模量主曲线和时间~温度转化因子,并进一步确定了相位角主曲线,用以描述沥青混凝土的粘弹性性质。

30#沥青AC-20混合料动态模量及主曲线试验研究

30#沥青AC-20混合料动态模量及主曲线试验研究

30#沥青AC-20混合料动态模量及主曲线试验研究蔡湘运【摘要】通过沥青混合料动态模量试验和动态模量主曲线,并与50#沥青AC-20混合料对比,评价30#硬质沥青AC-20混合料的高温抗变形能力.结果表明,与50#沥青AC-20混合料相比,30#硬质沥青AC-20混合料的动态模量较大,可起到抗车辙的作用;在低频区段,30#硬质沥青AC-20混合料的动态模量随荷载频率的增大急剧增大,而在5 Hz以上区段动态模量变化趋于稳定;30#硬质沥青AC-20混合料的动态模量主曲线呈S形,在高温低频和低温高频段其动态模量受频率影响较小,且不同沥青混合料表现出的力学特性和适用范围不同.【期刊名称】《公路与汽运》【年(卷),期】2019(000)005【总页数】4页(P59-61,151)【关键词】公路;30#硬质沥青;AC-20沥青混合料;动态模量;动态模量主曲线【作者】蔡湘运【作者单位】新邵县公路管理局,湖南邵阳 422900【正文语种】中文【中图分类】U416.2据统计,在沥青路面维修养护中车辙病害约占80%,远多于裂缝、水损坏等病害。

车辙不仅对道路本身的危害巨大,也影响道路使用者的行车安全与舒适性。

针对高等级公路车辙问题的研究证实,30#、50#等低标号硬质沥青用于沥青路面的中下面层可有效提升路面的抗车辙性能,且可用沥青混合料的SPT动态模量试验进行评价。

但已有研究的动态模量试验虽考虑了温度、频率及围压的影响,但没有考虑应变水平的影响,而沥青混合料的模量是非线性的,随着应变水平的不同,动态模量也不同。

考虑到SPT动态模量试验虽然不能对应变值进行精确控制,但可对应变范围进行控制,该文通过选定适宜的应变范围,考虑应变水平对动态模量的影响。

此外,测定混合料复合动态模量主曲线可预估混合料的高温抗变形能力,但这一指标与材料的高温稳定性之间的关系有待进一步论证,故该文采用类似于DSR动态剪切模量试验中抗车辙因子G*/sinφ的处理方法,得到动态模量组合参数|E*|/sinφ,参照AASHTO 2002设计指南,用动态模量|E*|和动态模量主曲线评价30#硬质沥青AC-20混合料的高温抗变形能力。

抗拉强度计算公式和单位

抗拉强度计算公式和单位

抗拉强度计算公式和单位在材料力学中,抗拉强度是一个非常重要的参数,它用来描述材料在拉伸载荷下的抵抗能力。

抗拉强度通常用来评估材料的质量和可靠性,对于工程材料的选择和设计具有重要意义。

本文将介绍抗拉强度的计算公式和单位,以帮助读者更好地理解和应用这一概念。

抗拉强度的计算公式通常可以用简单的数学表达式来表示。

在通常情况下,抗拉强度可以通过以下公式来计算:\[ \sigma = \frac{F}{A} \]其中,σ代表材料的抗拉强度,单位为帕斯卡(Pa)或兆帕(MPa);F代表施加在材料上的拉伸力,单位为牛顿(N)或千牛顿(kN);A代表材料的横截面积,单位为平方米(m²)或平方毫米(mm²)。

在工程实践中,抗拉强度的计算通常是通过实验来完成的。

在拉伸试验中,将标准试样置于拉伸试验机中,施加逐渐增大的拉伸力,直到试样发生断裂。

通过测量试样的尺寸和施加的拉伸力,可以计算出材料的抗拉强度。

抗拉强度的单位通常为帕斯卡(Pa)或兆帕(MPa)。

1兆帕等于1000千帕,1千帕等于1000帕。

在工程实践中,常用的抗拉强度单位为兆帕,因为兆帕的数量级更适合描述工程材料的强度。

抗拉强度的计算公式和单位对于工程实践具有重要意义。

通过计算抗拉强度,可以评估材料在拉伸载荷下的性能,为工程设计和材料选择提供重要参考。

同时,抗拉强度的计算也为材料的质量控制和工程施工提供了依据。

除了抗拉强度,材料的延伸性和断裂韧性也是评估材料性能的重要参数。

在工程实践中,通常需要综合考虑这些参数,才能全面评估材料的性能。

因此,在进行材料选择和工程设计时,除了抗拉强度外,还需要考虑其他相关参数,以确保材料的可靠性和安全性。

总之,抗拉强度是评估材料性能的重要参数,其计算公式和单位对于工程实践具有重要意义。

通过计算抗拉强度,可以评估材料在拉伸载荷下的性能,为工程设计和材料选择提供重要参考。

在工程实践中,除了抗拉强度外,还需要综合考虑其他相关参数,以确保材料的可靠性和安全性。

抗拉强度计算公式

抗拉强度计算公式

抗拉强度计算公式抗拉强度是材料在拉伸加载下抵抗断裂的能力,通常表示为拉伸试验中的最大载荷除以试件的横截面积。

抗拉强度计算公式是根据拉伸试验的结果来计算材料的抗拉强度。

在弹性阶段,拉伸试验结果可以由胡克定律计算得出,而在材料进入塑性阶段后,计算则需要考虑材料的应力-应变曲线。

根据胡克定律,拉伸试验中的应力可以通过应变与杨氏模量之积来计算:σ=Eε其中,σ表示应力,E表示杨氏模量,ε表示应变。

抗拉强度为最大应力值,公式如下:σ=F/A其中,σ表示抗拉强度,F表示拉伸试验中的最大载荷,A表示试件的横截面积。

在拉伸试验中,试件断裂前的应变可以通过应变计或应变片来测量。

根据应变与蠕变之间的关系,可以将应变分为弹性应变和塑性应变。

弹性应变表示材料受到拉伸加载后发生的立即恢复的应变,而塑性应变则表示材料发生不可逆的变形。

材料的应力-应变曲线通常呈现出三个阶段:弹性阶段、屈服阶段和断裂阶段。

在弹性阶段,抗拉强度与杨氏模量有关,可以通过胡克定律计算得到。

在屈服阶段,材料开始发生可见的塑性变形,此时抗拉强度的计算需要考虑材料的屈服点。

断裂阶段则表示材料发生破坏,抗拉强度为最大载荷。

对于弹性材料,其应力-应变曲线呈线性关系,抗拉强度可以根据线性回归分析来计算。

而对于非线性材料,抗拉强度的计算要复杂一些。

在材料的屈服阶段,可以通过屈服点的找出来确定抗拉强度。

常用的屈服点判定方法有:0.2%偏移法、0.1%偏移法、0.2%法和1%法。

这些方法是根据试件在拉伸过程中的应力-应变曲线来确定屈服点的位置,从而计算出抗拉强度。

总之,抗拉强度计算公式根据材料的应力-应变曲线以及试验中的载荷和试件的横截面积来确定。

不同材料的应力-应变曲线不同,因此计算抗拉强度时需要根据具体的材料特性来选择适当的计算方法。

固体推进剂动态储能模量主曲线计算应力松弛模量

固体推进剂动态储能模量主曲线计算应力松弛模量

固体推进剂动态储能模量主曲线计算应力松弛模量
杨根;彭松;张峰涛;常华
【期刊名称】《推进技术》
【年(卷),期】2010()5
【摘要】基于一维线性粘弹性理论中动态储能模量与应力松弛模量的关系,导出了一种利用动态储能模量主曲线计算固体推进剂修正应力松弛模量的方法。

通过两类固体推进剂修正应力松弛模量与实测应力松弛模量主曲线对比发现:虽然计算值大大高于实测值,但二者的比例系数随时间单调递减。

根据这种关系,利用固体推进剂动态储能模量主曲线可以计算一定时间内的应力松弛模量。

最后,对该方法在发动机药柱应力松弛模量监测中的应用进行了初步探讨。

【总页数】6页(P581-586)
【作者】杨根;彭松;张峰涛;常华
【作者单位】湖北航天化学技术研究所
【正文语种】中文
【中图分类】V435.1
【相关文献】
1.推进剂松弛模量主曲线及W.L.F.方程参数的拟合处理
2.经验应力松弛模量与Maxwell模量的转换计算方法
3.构建AP-HTPB固体推进剂松弛模量主曲线的不同方法
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5.固体推进剂体积模量主曲线试验研究
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【毕业论文】实验7聚合物动态力学性能的测定

【毕业论文】实验7聚合物动态力学性能的测定

实验7 聚合物动态力学性能的测定聚合物材料,如塑料、橡胶、纤维及其复合材料等都具有粘弹性,用动态力学的方法研究聚合物材料的粘弹性,已证明是一种非常有效的方法。

材料的动态力学行为是指材料在振动条件下,即在交变应力(或交变应变)作用下作出的力学响应。

测定材料在一定温度范围内的动态力学性能的变化即为动态力学分析(dynamic mechanical thermal analysis, DMTA )一、二、实验目的了解动态力学分析的测量原理及仪器结构。

了解影响动态力学分析实验结果的因素,正确选择实验条件。

掌握动态力学分析的试样制备及测试步骤。

掌握动态力学分析在聚合物分析中的应用。

实验原理聚合物的粘弹性是指聚合物既有粘性又有弹性的性质,实质是聚合物的力学松弛行为。

研究聚合物的粘弹性常采用正弦的交变应力,使试样产生的应变也以正弦方式随时间变化。

这种周期性的外力引起试样周期性的形变,其中一部分所做功以位能形式贮存在试样中,没有损耗,而另一部分所做功,在形变时以热的形式消耗掉。

应变始终落后应力一个相位,以拉伸为例,当试样受到交变的拉伸应力作用时,其交变应力和应变随时间的变化关系如下: 应力 )sin(0δϖσσ+=t (7-1))900(0<<δ应变t ϖεεsin 0= (7-2) 式中0σ和0ε为应力和形变的振幅;ω是角频率;δ是应变相位角。

式(7-1)和式(7-2)说明应力变化要比应变领先一个相位差δ,见图7.1。

图7.1 应力应变和时间的关系将式(7-1)展开为:δϖσδωσσsin cos cos sin 00t t += (7-3)即认为应力由两部分组成,一部分)cos sin (δϖσt 与应变同相位,另一部分)sin cos (0δϖσt 与应变相差2/π。

根据模量的定义可以得到两种不同意义的模量,定义'E 为同相位的应力和应变的比值,而''E 为相位差2/π的应力和应变的振幅的比值,即t E t E ϖεωεσcos ''sin '00+= (7-4)此时模量是一个复数,叫复数模量*E 。

抗拉强度和拉伸模量

抗拉强度和拉伸模量

抗拉强度和拉伸模量抗拉强度和拉伸模量是材料力学性能的两个重要指标。

它们描述了材料在受拉应力作用下的抵抗能力和变形特征。

本文将分别介绍抗拉强度和拉伸模量的概念、测试方法以及其在材料工程中的应用。

一、抗拉强度抗拉强度是指材料在拉伸过程中能够承受的最大应力。

它是通过将材料置于拉力作用下,逐渐增加拉力直至材料发生断裂时所承受的最大应力值。

抗拉强度是衡量材料抵抗拉伸破坏能力的重要指标。

抗拉强度的测试通常采用万能试验机进行。

首先将试样夹紧固定在试验机上,然后施加逐渐增加的拉力,直至试样断裂。

通过测量试样断裂前的横截面积和断裂时所承受的最大拉力,即可计算得到抗拉强度。

抗拉强度是材料的重要性能参数,对于工程设计和材料选择具有重要意义。

高强度的材料可以提供更大的抗拉能力,从而增加结构的安全性和稳定性。

因此,在工程领域中,往往需要选用具有较高抗拉强度的材料。

二、拉伸模量拉伸模量是指材料在拉伸过程中的应力和应变之间的比值。

它描述了材料在受拉应力作用下的变形特征。

拉伸模量也被称为弹性模量或静态弹性模量,是描述材料刚性和变形能力的重要参数。

拉伸模量的测试通常采用拉伸试验方法。

与抗拉强度测试类似,将试样夹紧固定在试验机上,然后施加逐渐增加的拉力。

在拉伸过程中,通过测量材料的应力和应变,可以得到拉伸模量。

拉伸模量可以反映材料的刚性和变形能力。

刚性较高的材料具有较大的拉伸模量,即在相同的拉力下,其应变较小。

而变形能力较高的材料则具有较小的拉伸模量,即在相同的拉力下,其应变较大。

因此,在工程设计中,需要根据实际需求选择合适的材料。

抗拉强度和拉伸模量是材料力学性能的两个重要指标,它们在材料工程中具有广泛的应用。

抗拉强度可以用于评价材料的抗拉破坏能力,从而选用合适的材料用于工程设计。

而拉伸模量可以用于评估材料的刚性和变形能力,从而选择合适的材料用于结构设计。

总结起来,抗拉强度和拉伸模量是材料力学性能的两个重要指标,它们在材料工程中有着重要的应用价值。

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W ANG Xi a o — y i n g, YI N Xi n— me i , W ANG ru e, HUANG ri n g, ZHOU Ho n g — me i
( T h e 4 2 n d I n s t i t u t e o f t h e F o u r t h A c a d e m y o f C A S C, X i a n ya g n g 4 4 1 0 0 3 , C h i n a )
DOI : 1 0 . 7 6 7 3 / j . i s s n . 1 0 0 6 - 2 7 9 3 . 2 0 1 3 . 0 1 . 0 1 5
A me t h o d o f e s t i ma t i n g t e n s i l e s t r e n g t h ma s t e r c u r v e s u s i n g d y na mi c s t o r a g e mo d u l u s ma s t e r c u r v e s
比。依据这种 关系, 可从动 态模量主 曲线估 算 出推进 剂在任 意温度和拉速 下的应 力值 , 进 而绘制成抗拉 强度主曲线。将计 算值与 实测值进行 对比 , 结果较 一致 。利 是否具备承受点火冲击的力
学性能 。
关键词 : 固体推进 剂 ; 动 态模 量主曲线 ; 应 力松 弛模 量 ; 抗拉强度主 曲线 中图分类号 : V 5 1 2 文献标识码 : A 文章编号 : 1 0 0 6 - 2 7 9 3 ( 2 0 1 3 ) 0 1 - 0 0 7 9 - 0 4
( 中国航天科技集团公司 四院四十二所 , 襄阳 4 4 1 0 0 3 )
摘要: 为获得抗拉 强度 主曲线 , 基 于动 态储 能模 量主曲线 、 应力松 弛模量 主 曲线和 G r i f i t h方程 , 建 立 了固体推进 剂动
态和静 态单向拉 伸力学性能之 间量化 关系, 即考虑温度折算后 , 推 进剂抗拉 强度之 比等 于动 态模量相应 变换后 的均方根之
Ab s t r a c t : I n o r d e r t o o b t a i n t e n s i l e s t r e n g t h ma s t e r c u r v e , b a s e d o n t h e d y n a mi c s t o r a g e mo d u l u s ma s t e r C H I V e , t h e r e l a x a t i o n mo d u l u s ma s t e r c u r v e o f s o l i d p r o p e l l a n t s a n d G r i f i t h e q u a t i o n, q u a n t i t a t i v e r e l a t i o n s b e t we e n d y n a mi c a n d s t a t i c u n i a x i l a t e n s i o n p r o p e r t y o f t h e s o l i d p r o p e l l nt a s we r e e s t a b l i s h e d .T h e r a t i o o f t h e t e n s i l e s t r e n th g o f s o l i d p r o p e l l a n t s a f t e r c o n v e t r i n g t e mp e r a t u r e wa s e q u a l t o t h e r o o t - me a n — s q u a r e r a t i o o f d y n a mi c mo d u l u s a f t e r s o me t r a n s f o r m. Ac c o r d i n g t o t h i s r e l a t i o n, t h e s t r e s s o f s o l i d p r o - p e l l a n t s u n d e r a n y t e mp a r a t u r e a n d t e n s i l e s p e e d wa s e s t i ma t e d f r o m t h e d y n a mi c s t o r a g e mo d u l u s ma s t e r c u r v e, t h e r e b y t h e t e n s i l e
s t r e n th g ma s t e r c u r v e wa s p l o t t e d .T h e c o mp a r i s o n r e s u l t s s h o w t h a t t h e p r e d i c t e d d a t a i s c l o s e t o t h e t e s t e d d a t a .T h e t e n s i l e
固 体 火 箭 技 术
第3 6 卷第 1 期
J o u r n a l o f S o l i d Ro c k e t T e c h n o l o g y

种 利 用 动 态 模 量 主 曲线 估 算 抗 拉 强 度 主 曲线 的 方 法 ①
王小英 , 尹欣梅 , 汪 越, 黄 颖, 周红梅
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