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时变泊松比HTPB固体推进剂体积和剪切松弛模量反演
1
作者 白凡 杨新华 曾国伟 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期274-280,共7页
为表征HTPB复合固体推进剂泊松比的时间相关性,以经典积分型粘弹性本构模型为基础,开展了从单轴受力响应到体积和剪切松弛模量反演问题研究。运用径向基配置法和带近似奇异核的高斯求积公式求解反演问题的第二类Volterra积分方程。将获... 为表征HTPB复合固体推进剂泊松比的时间相关性,以经典积分型粘弹性本构模型为基础,开展了从单轴受力响应到体积和剪切松弛模量反演问题研究。运用径向基配置法和带近似奇异核的高斯求积公式求解反演问题的第二类Volterra积分方程。将获得的体积和剪切松弛模量导入Abaqus有限元软件并开展材料力学行为仿真。将有限元结果与单轴松弛、蠕变和等速率加载实验数据进行对比,验证反演方法的正确性。分析了粘弹性泊松比Prony级数参数对相对松弛模量的影响规律。结果表明,当泊松比与时间相关时,相对体积和剪切松弛模量曲线出现分离,其分离程度受长期与瞬时泊松比之差的影响,而分离快慢受泊松比迟滞时间影响。采用正确的体积和剪切松弛模量,经典粘弹性本构模型不仅能合理预测HTPB固体推进剂松弛和蠕变等粘弹性行为,还能正确反映泊松比的时间相关性。 展开更多
关键词 粘弹性泊松比 松弛模量 Prony级数 VOLTERRA积分方程 HTPB固体推进剂
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考虑真实呼吸条件下的上气道内流场性质的数值研究
2
作者 崔新光 荆浩 刘张裕 《医用生物力学》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期107-107,共1页
目的准确评估和预测不稳定的呼吸气流特征在了解有毒颗粒物和吸入气溶胶药物在人体呼吸道中的沉积方面起着至关重要的作用。方法考虑到人体不同呼吸频率下呼吸流速和声门运动的变化,通过大涡模拟研究了真实呼吸条件下的上气道内的流场特... 目的准确评估和预测不稳定的呼吸气流特征在了解有毒颗粒物和吸入气溶胶药物在人体呼吸道中的沉积方面起着至关重要的作用。方法考虑到人体不同呼吸频率下呼吸流速和声门运动的变化,通过大涡模拟研究了真实呼吸条件下的上气道内的流场特性,包括压力场、功率损失、模态空间模式以及涡流结构。此外,还基于模态分解探究了呼吸流动特征。结果呼吸频率显著影响气流的不稳定性、湍流演变和涡流结构耗散,因为它们增加了湍流扰动引入的复杂性和蝴蝶效应。其次,考虑到呼吸生理特征,尤其是在低呼吸频率下,声门处的压降和流速也符合幂律关系。声门运动在吸气和呼气过程中的能量消耗中起着不同的作用,其大小可以使用基于声门面积和呼吸流量的多项式函数来预测,最后,模态分解可以有效地应用于呼吸流特征的研究,但建议分别研究吸气和呼气。主导模式的空间分布表征了大多数呼吸流特征,并受到呼吸频率的影响。谱熵结果表明,声门运动和缓慢呼吸都会延迟吸气和呼气过程中上呼吸道的流动转捩。结论不同呼吸频率下呼吸生理特征的变化对不稳定的呼吸气流特征有显著影响,结合更多的生理数据对于获得真实的呼吸气流特性是至关重要的。 展开更多
关键词 呼吸气流 上气道 呼吸频率 模态分解 多项式函数 蝴蝶效应 能量消耗 呼吸生理
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