线性黏弹性

线性粘弹性测量操作方法线性粘弹性是一种将应力和应变之间关系描述为线性的材料特性。

线性粘弹性测量是通过施加外部力并观察材料响应来评估材料的粘弹性能。

以下是线性粘弹性测量的一般操作方法：1. 选择测量设备和样品：选择适当的设备来测量材料的粘弹性。

常用的设备包括动态力学分析仪(DMA)和拉伸试验机。

同时，选择合适的样品形状和尺寸，确保样品符合测量要求。

2. 准备样品：根据测量要求准备样品。

例如，对于DMA，将样品切割成合适的形状和尺寸，然后进行充分的清洗和干燥，确保没有杂质和水分。

3. 设定实验条件：根据材料特性和研究目的，设定合适的实验条件。

这包括应用的载荷大小、频率、温度等。

确保所选的条件能够准确地反映材料的线性粘弹性。

4. 进行动态力学分析：将样品固定在DMA的夹具上，并将夹具放置在测试仪器中。

然后，通过施加正弦波形的载荷，在一定范围内引起样品的形变。

同时，使用感应式位移传感器或扭转轴测量应变，以及使用负荷传感器测量应力。

5. 数据采集和分析：通过数据采集系统记录实时应力和应变。

在测试期间，对于每个应变振荡周期，记录多个数据点以获取准确的应力-应变关系曲线。

然后，使用适当的软件对数据进行处理和分析，例如校正数据、计算应力松弛和应变增量等。

6. 数据解释和结果分析：根据采集的数据和进行的分析，解释材料的粘弹性特性。

这可能包括应力-应变曲线的斜率表示材料的弹性模量，储存模量和损耗模量表示材料的能量储存和耗散能力等。

对于不同频率和温度下的实验结果进行对比和分析。

7. 结果报告和解释：根据分析结果编写实验报告。

包括实验条件、样品属性、测试结果等。

同时，解释所得的结果并进行讨论，与已有数据进行比较，批判性地评估实验的准确性和可靠性。

8. 重复实验和验证：为了提高实验结果的准确性和可重复性，进行多次实验并验证结果。

如果需要，修改实验条件和样品处理方法，确保实验结果的可靠性和稳定性。

总的来说，线性粘弹性测量操作是一个复杂的过程，包括选择适当设备和样品、准备样品、设定实验条件、进行动态力学分析、数据采集和分析、结果解释和报告等步骤。

UMAT线形粘弹性体UMAT其实并不难学，你要把握几点即可：1，必须提供准确的雅可比距阵，程序收敛速度快2，必须用增量法更新应力•must update the stresses and solution-dependent state variables to their values at the end of the increment for which it is called;•must provide the material Jacobian matrix3，与本构方程相关的状态变量必须更新把我分析的子程序过程多读几遍，相关的弹性力学，朔性力学概念弄懂，可能就理解更为清晰！我的目的就是让大家学的轻松！请大家鼓励！三单元体的固体模型(线形粘弹性)下图为虎克体和开尔文体的串联一维方向的应力与应变的行为推广到实体其中PROPS(1)PROPS(2)PROPS(3)PROPS(4)PROPS(5)λμλ~μ~ v~SUBROUTINE UMAT(STRESS,STATEV,DDSDDE,SSE,SPD,SCD, 1 RPL,DDSDDT,DRPLDE,DRPLDT,2 STRAN,DSTRAN,TIME,DTIME,TEMP,DTEMP,PREDEF,DPRED,CMNAME,3 NDI,NSHR,NTENS,NSTATV,PROPS,NPROPS,COORDS,DROT,PNEWDT,4 CELENT,DFGRD0,DFGRD1,NOEL,NPT,LAYER,KSPT,KSTEP,KINC) CINCLUDE 'ABA_PARAM.INC' CCHARACTER*80 CMNAMEDIMENSION STRESS(NTENS),STATEV(NSTATV), 1 DDSDDE(NTENS,NTENS),2 DDSDDT(NTENS),DRPLDE(NTENS),3 STRAN(NTENS),DSTRAN(NTENS),TIME(2),PREDEF(1),DPRED(1),4 PROPS(NPROPS),COORDS(3),DROT(3,3),DFGRD0(3,3),DFGRD1(3,3) DIMENSION DSTRES(6),D(3,3) CC EVALUATE NEW STRESS TENSOR CEV = 0. DEV = 0. DO K1=1,NDIEV = EV + STRAN(K1) !! 直接应力和xy yy xx vεεεε++=DEV = DEV + DSTRAN(K1) !!直接增量应力和xy yy xx v εεεε∇+∇+∇=∇END DO CTERM1 = .5*DTIME + PROPS(5) !!v t ~2+∇ TERM1I = 1./TERM1 !!v t ~21+∇TERM2 = (.5*DTIME*PROPS(1)+PROPS(3))*TERM1I*DEV !!v v t tελλ∇+∇+∇~222TERM3 = (DTIME*PROPS(2)+2.*PROPS(4))*TERM1I !! v t t ~2~2+∇+∇μμC 更新正应力 DO K1=1,NDIDSTRES(K1) = TERM2+TERM3*DSTRAN(K1) 1 +DTIME*TERM1I*(PROPS(1)*EV2 +2.*PROPS(2)*STRAN(K1)-STRESS(K1))本构方程程序执行：=∇σv vt tελλ∇+∇+∇~222+εμμ∇+∇+∇v t t ~2~2+)*2*(~2σεμελ−++∇∇v v t tSTRESS(K1) = STRESS(K1) + DSTRES(K1)σσσ∇+=+n n 1END DO C 更新剪应力TERM2=v t t ~2~2+∇+∇μμ TERM2 = (.5*DTIME*PROPS(2) + PROPS(4))*TERM1I I1 = NDI DO K1=1,NSHR I1 = I1+1 本构方程程序执行：=∇xyσv t t ~2~2+∇+∇μμ*xy ε∇+t ∇*v t ~21+∇*)(xy xy σμε−DSTRES(I1) = TERM2*DSTRAN(I1)+1 DTIME*TERM1I*(PROPS(2)*STRAN(I1)-STRESS(I1)) STRESS(I1) = STRESS(I1)+DSTRES(I1) END DO C 雅可比距阵开始 C CREATE NEW JACOBIAN C TERM2=v t ~21+∇*)~2~)2((μλμλ+++∇tTERM2 = (DTIME*(.5*PROPS(1)+PROPS(2))+PROPS(3)+ 1 2.*PROPS(4))*TERM1I TERM3 =v t ~21+∇*)~2(λλ+∇tTERM3 = (.5*DTIME*PROPS(1)+PROPS(3))*TERM1IDO K1=1,NTENS DO K2=1,NTENSDDSDDE(K2,K1) = 0. END DO END DO CDO K1=1,NDIDDSDDE(K1,K1) = TERM2 END DO C填充距阵如下位置233323332term term term term term term term term termDO K1=2,NDI N2 = K1–1 DO K2=1,N2DDSDDE(K2,K1) = TERM3 DDSDDE(K1,K2) = TERM3 END DOEND DO TERM2 =v t ~21+∇*)~2(μμ+∇tTERM2 = (.5*DTIME*PROPS(2)+PROPS(4))*TERM1II1 = NDI !!l1=3按新TERM2 填充距阵如下位置222term term termDO K1=1,NSHR 按剪切力运行3次 I1 = I1+1DDSDDE(I1,I1) = TERM2END DO小结：雅可比距阵填充完毕C 关于物质能量的增长C TOTAL CHANGE IN SPECIFIC ENERGY Cεσσ∇∇++=)2(E ETDE = 0. DO K1=1,NTENSTDE = TDE + (STRESS(K1)+.5*DSTRES(K1))*DSTRAN(K1) END DO CC 关于朔性能量的增长C CHANGE IN SPECIFIC ELASTIC STRAIN ENERGY CTERM1 = PROPS(1) + 2.*PROPS(2) !!TERM1=μλ2+ 填充距阵如下位置111term term termDO K1=1,NDI D(K1,K1) = TERM1END DO填充距阵如下位置λλλλλλDO K1=2,NDIN2 = K1-1 DO K2=1,N2D(K1,K2) = PROPS(1) D(K2,K1) = PROPS(1) END DOEND DO直接应力部分分析以下循环，实质为能量变化，力*位移DEE = 0.DO K1=1,NDITERM1 = 0.TERM2 = 0.DO K2=1,NDITERM1 = TERM1 + D(K1,K2)*STRAN(K2)TERM2 = TERM2 + D(K1,K2)*DSTRAN(K2)END DODEE = DEE + (TERM1+.5*TERM2)*DSTRAN(K1)END DO剪切应力部分I1 = NDIDO K1=1,NSHRI1 = I1+1DEE = DEE + PROPS(2)*(STRAN(I1)+.5*DSTRAN(I1))*DSTRAN(I1) END DO最终的DDE为直接应力与剪切应力发生能量改变之和最终能量消散所改变的值SSE,SCDSSE = SSE + DEE !!朔性消散SCD = SCD + TDE – DEE !!徐变消散RETURNEND。

沥青胶浆的线性粘弹性分析摘要：动态剪切流变实验是用于表征沥青混凝土和沥青胶浆的线性粘弹性特性（沥青混凝土的填料粒径小于75?m）。

这项研究着力于利用微观力学以及基于流变学的模型来评估石灰石与消石灰这两种填料对沥青胶浆表现性能的影响。

在多种微观力学模型中，选用最合适的一种来表征沥青胶浆（复合材料）的粘弹性特征。

由于微观力学模型是为弹性材料建立的，那么为了运用这些模型就有必要采用弹性――粘弹性对应原则。

为了解释胶浆中填料的影响，本文也采用了一些最合适的基于流变学原理的模型。

最后选择了nielsen模型，因为这个模型引入了两个流变学参数来解释填料效应：广义爱因斯坦系数和最大填料填充率系数。

在底颗粒体积浓度的的范围内，微观力学模型的预测数据与实验实测数据显示了很好的一致性。

流变模型能成功的预测石灰石填料的刚化效应，当其体积填充率达到25%时。

然而消石灰的刚化效应需要对其表面所存在的大量相互作用有更具体的理解，这是高粘合剂的特性。

ce数据库标题：粘弹性特性；沥青混凝土；微观力学；流变；线性分析。

开场白沥青混合料中填料的重要性已经被anderson和goetz(1973)，harris和stuart(1995)，kavussi和hicks（1997），cooleyetal.（1998）等人研究过。

胶浆的质量，沥青粘合剂与填料的结合度，影影响着沥青混合料的整体力学性能以及稳定性。

由于填料的细度及表面特性，其效果基本上市基于体积填充效果以及填料与沥青之间的相互作用。

后者与材料的物理化学作用有关，这种作用能解释沥青填料系统界面具体的相互作用。

crausetal.(1978)通过对作为填料几何，大小，表面活性的函数的物理化学机制进行的敏感性分析，对不同的胶浆系统的物理化学特性进行了复杂的调查研究。

他们提出物理化学方面的特性与填料沥青界面的吸附强度有关。

他们发现表面活性越高沥青填料界面的粘着力越强，固定沥青的量也会相对增加。