典型粘弹性材料力学特征及率温耦合本构关系

发布时间：2021-12-17 08:03

　　随着新型材料科学的蓬勃发展,研究者发现一些材料在外力作用下的变形过程是一个依时性的过程,即表现出固体材料的力学特征又展示出粘性流体的一些性质,如聚合物材料、工程地质材料、生物材料等。这些材料由于其独特的粘弹性力学性能已经被广泛地运用在国防、航空航天以及工民建领域,如军用头盔防护、飞行器减震、船舶防撞以及墙体防爆等。由于这些粘弹性材料主要被使用在高压、高温等极端环境中,人们发现这些材料给结构设计带来特定功能的同时,也引起了一些棘手的问题。如,粘弹性材料对应变率和温度非常敏感,其力学行为具有一定的滞后性和时效性,引起结构件的破坏往往发生在加载后的某一刻,具有不可预测性和突发性等。因此,研究这些粘弹性材料的应变率和温度依赖力学行为及其本构关系可为材料在极端环境下的运用提供可靠的试验及理论依据。限于特定的研究领域,本文主要对两大类粘弹性固体材料的应变率和温度依赖力学行为及其本构关系开展了研究。在试验研究过程中为了保证研究的新颖性、同时考虑到材料多样性和模型普适性,选取了一种新型聚脲弹性体作为聚合物粘弹性材料的试验对象;选取了一种均质花岗岩作为岩石类粘弹性材料的试验对象。基于电子万能试验机、分离... 

【文章来源】： 郭辉 西北工业大学

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

中可以看出，粘-超弹性本构模型的理论预测曲线与聚脲弹性体的试验数

804-17 8 PU105 + 4-16 和 4-17 所示，理论预测曲线与实验数据吻合较好。从而耦合粘-超弹性本构模型适合描述聚脲弹性体在一定温度范围内证该粘-超弹性本构模型对聚脲弹性体在多轴加载条件下力学响对上一章中聚脲弹性体在被动围压下(准一维应变状态)的应力-。在被动围压加载条件下，聚脲试件的径向应力和环向应力在试件在围压下的变形机制和加载边界条件，材料的主伸长率能2=λ3=λk，其中 k 是材料常数，直接由每种特定材料的试验数据性本构方程能被简化为：

5-12和5-13中

【参考文献】：
期刊论文
[1]高温后大理岩的冲击力学特性试验研究[J]. 刘石,许金余,支乐鹏,陈腾飞.  岩石力学与工程学报. 2013(02)
[2]聚脲防水层基层处理剂的性能探讨[J]. 薛书敏,王文灏,沈露,陈炳辉.  中国建筑防水. 2010(05)
[3]基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的超弹性橡胶材料有限元分析[J]. 黄建龙,解广娟,刘正伟.  橡胶工业. 2008(08)
[4]聚脲的合成与应用[J]. 浦鸿汀,刘泰,杨正龙,袁俊杰.  高分子材料科学与工程. 2008(07)
[5]不同温度下橡胶的动态力学性能及本构模型研究[J]. 王宝珍,胡时胜,周相荣.  实验力学. 2007(01)
[6]Hopkinson压杆技术的推广应用[J]. 李玉龙,郭伟国,徐绯,索涛.  爆炸与冲击. 2006(05)
[7]高应变率下计及损伤演化的材料动态本构行为[J]. 王礼立,董新龙,孙紫建.  爆炸与冲击. 2006(03)
[8]基于能量损失的混凝土损伤模型[J]. 王中强,余志武.  建筑材料学报. 2004(04)
[9]岩土流变模型的比较研究[J]. 袁静,龚晓南,益德清.  岩石力学与工程学报. 2001(06)
[10]考虑材料粘弹性特征水泥混凝土双层道面温度翘曲应力的研究[J]. 周虎鑫,陈荣生,齐诚.  土木工程学报. 1998(04)

博士论文
[1]粉煤灰空心球/聚脲复合材料粘弹性研究[D]. 乔菁.哈尔滨工业大学 2011
[2]岩石类材料的动态性能研究[D]. 翟越.长安大学 2008
[3]BCC金属的塑性流动行为及其本构关系研究[D]. 郭伟国.西北工业大学 2007

硕士论文
[1]聚脲弹性体性能研究[D]. 刘立峰.北京化工大学 2004
[2]深部岩体非线性蠕变规律的研究[D]. 齐珺.辽宁工程技术大学 2004



本文编号：3539709