充液弹性毛细管低温相变的力学分析
充液弹性毛细管低温相变的力学分析
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DOI：
10.21656/1000-0887.420301
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
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通讯作者：
卢天健
中科院分区：
文献类型：
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作者：
陶泽;李墨筱;提飞;刘勇岗;刘少宝;卢天健
充液弹性毛细管广泛存在于生物体(如毛细血管、植物导管等)和工程领域(如微流控冰阀门、制冷系统热管、MEMS微通道谐振器等).低温工作环境中,充液弹性毛细管内部的液柱会发生相变并引发冻胀效应,从而导致管壁的变形、损伤乃至断裂.该文建立并求解了考虑温度梯度、界面张力及液体冻胀作用的弹性毛细管平衡方程,分析了液柱低温相变过程中毛细管壁的径向和环向应力,发现管壁应力分布受热毛细弹性数和冻毛细弹性数的影响,且影响大小跟壁厚相关.该研究不仅有助于理解生物体内充液弹性毛细管冻胀失效机制,还可为MEMS微流控芯片的抗冻胀失效设计提供理论指导.