2013xj13-土木工程与力学学院-杨沛霖-湘潭大学教务处.docVIP

第届大学生研究性学习和创新性实验计划项目 申 报 表 项目名称 项目类别 创新训练项目 创业训练项目□ 项目主持人 杨沛霖 学院 土木工程与力学学院 班级 2011级工程力学1班 指导老师 罗文波 教授 填表日期 2013-03-21 湘 潭 大 学 教 务 处 制 填　写　说　明 一、申报书要按要求逐项认真填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。空缺项要填“无”。 二、创新训练项目是本科生个人或团队，在导师指导下，自主完成创新性研究项目设计、研究条件准备和项目实施、研究报告撰写、成果（学术）交流等工作。 创业训练项目是本科生团队，在导师指导下，团队中每个学生在项目实施过程中扮演一个或多个具体的角色，通过编制商业计划书、开展可行性研究、模拟企业运行、参加企业实践、撰写创业报告等工作。 三、格式要求：表格中的字体用小四号仿宋体，1.5倍行距；需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名。均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。 四、申报省部级项目如未获批立项，将参与校级项目的遴选。 五、本页不装订。 项目名称: 学生姓名 专业名称 性别 学 号 工程力学 男 2011800114 周 杰 工程力学 男 2011800126 指导教师 职称 学科专业 学生曾经参与科研或创业的情况 指导教师承担科研课题情况 2012.01~2015.12 国家自然科学基金 “黏超弹性复合材料的双尺度力学分析” 2012.07~2014.12 湖南省科技计划项目 “轨道交通减振橡胶疲劳力学行为与寿命预报新方法” (2012FJ4061) 2008.01~2010.12 国家自然科学基金 “流变材料长期力学性能加速表征的若干基础研究” 2006.01~2006.12 “承载聚合材料非线性流变行为的加速表征及其细观机理” 2003.01~2003.12 国家自然科学基金 “高聚物应力银纹化的研究” 2009.01~2011.12 教育部 “新世纪优秀人才支持计划” 项目 “高分子固体流变学” (NCET-08-0685) 2009.01~2011.12 教育部科学技术重点项目 “橡胶有限变形流变模型及疲劳寿命的加速测试与预报”(209085) 2007.10~2009.09 “高分子材料长期力学性能的加速测评” 项目研究和实验的目的、内容和要解决的主要问题 种考虑损伤的黏超弹性本构模型，描述橡胶类材料的复杂力学行为，特别是橡胶分子链网络的非仿射变形机制。 研究内容 (1) 非仿射变形对橡胶超弹性力学行为的影响 通过核磁共振技术或平衡溶胀法研究填充橡胶分子链交联网络交联密度与变形的关系，分析分子链断裂或解缠带来的非仿射变形对材料超弹性本构行为的影响。 (2) 整数阶/分数阶微分型黏超弹性本构模型 综合考虑材料的超弹性和黏弹性，在热力学框架内结合流变模型理论，发展黏超弹性本构模型，包括整数阶微分型本构和分数阶微分型本构模型。研究本构模型在描述橡胶材料Mullins效应、Payne效应、循环滞后损耗以及不同加载模式下的力学行为的能力。 国内外研究现状和发展动态胶是一类典型的高分子复合材料。由于其超弹性和高阻尼特性，填充橡胶已经成为许多工程结构如空气弹簧、轮胎、减振器、衬套、密封件以及固体药柱等的主要候选材料，通过改变填料类型和份量可改变性能而满足不同领域的需要，因此在高速列车、汽车、航空航天、机械等领域都得到了越来越广泛的应用。填充橡胶的力学行为受多种因素影响，我们将其归纳为三类：(1)载荷类型与载荷历史的影响，例如单轴还是多轴载荷，交变载荷及其幅值、频率与波形，交变载荷的最小值和载荷比等等；(2)环境因素的影响，例如温度和老化等；(3)材料配方与加工工艺的影响，例如橡胶种类、填料种类与份量以及填料的尺寸与分布、硫化温度与时间等等。在过去的半个世纪间，大量的研究者对填充橡胶材料进行了大量基础性的静态和动态力学实验[1]。总结起来，填充橡胶材料的力学行为具有以下几个非常显著的特点：(1) Mullins效应[2,3]，即初始的几个加载循环过程中的应力软化现象；(2) 超弹性[4,5]，即经过大变形后回到初始构形的能力，同时出现迟滞效应，且迟滞效应与经历的最大应变相关；(3) Payne效应[6,7]，即动态模量的应变幅值相关性，在填充橡胶中尤为显著，存储模量随应变幅值的增大而减小，损耗模量和损耗正切先增后减，且损耗正切的峰值要比损耗模量的峰值晚出现；(4) 时间相关性和率相关性[8,9]。为了描述这些复杂的力学行为，自上世纪40年