黏弹性材料动态力学性能的分数阶时温等效模型与验证

• 作者: 孙大刚 孙宝 宋勇 李占龙 章新
• 来源期刊: 农业工程学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 车辆 减振 模型 黏弹性材料 动态力学性能 分数阶 时温等效模型 WLF方程
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 农业装备工程与机械化
• 页码范围: 90-96
• 页数: 7页
• 分类号: O328
• 字数: 5717字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.2017.08.012

摘要

为构造一种更加精准的黏弹性时温等效模型,基于黏弹性阻尼材料的分数阶本构关系和Vogel-Fulcher-Tammann黏度方程,结合WLF(Williams-Landel-Ferry)方程,提出了黏弹性阻尼材料动态力学性能的分数阶时温等效模型(fractional time-temperature superposition model,FTTSM),导出频率转化因子,并给出参数识别方法.在DMA(dynamic thermomechanical analysis)试验数据的基础上,对比研究了FTTSM和WLF两种模型,并应用分数阶Kelvin-Voigt模型对二者在参考温度5℃的主曲线进行了验证.结果表明,FTTSM和WLF所表征的频率转化因子在温度范围(–80~80℃)内最大相对误差为0.9844%,FTTSM主曲线和WLF主曲线相对于Kelvin-Voigt模型理论预测值的均方根误差(RMSE)分别为1.291和1.834 MPa,验证了FTTSM的精确性.另外FTTSM主曲线扩展的最低频域低于WLF主曲线2个数量级,证明FTTSM对黏弹性动态力学特性具有更广泛的预测能力.为黏弹性材料动态性能预测、物理老化、蠕变损伤演化机理等研究提供理论参考.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	孙宝	太原科技大学机械工程学院	15	28	3.0	5.0
2	孙大刚	太原科技大学机械工程学院	82	366	10.0	16.0
3	李占龙	太原科技大学机械工程学院	31	35	3.0	5.0
4	章新	太原科技大学机械工程学院	9	35	3.0	5.0
5	宋勇	太原科技大学机械工程学院	18	11	2.0	2.0