利用拉普拉斯变换模拟渗灌材料吸水特性曲线

为了定量研究渗灌复合材料吸水特性与其组分之间的关系,该文利用拉普拉斯变换求解渗灌复合材料的吸水微分方程，同时模拟吸水率曲线，应用传递函数系数建立渗灌复合材料的吸水性与其试验组分之间的定量关系。设置10组比例不同的组分制备而成的渗灌复合材料进行一次和二次吸水试验，另外6组比例不同的组分制备而成复合材料进行一次吸水试验进行验证。结果表明：基于拉普拉斯变换求解的渗灌材料吸水曲线模拟值与实测值的相对误差为0.04%～7.17%，均方根误差＜0.0717，说明利用拉普拉斯变换对吸水曲线进行表征具有很好的稳定性、适用性及精确性；传递函数系数与材料组分之间的定量关系可以用指数函数来表达，应用指数函数计算获得的传递函数的模拟值与实测值的均方根误差≤0.5，经验证，最大相对误差为4.01%，表明传递函数系数与复合材料试验组分间指数函数关系的可靠性。该研究对于后续的渗灌材料的研制及其导水特性研究具有指导意义。