有机玻璃材料流变断裂与银纹损伤研究

发布时间：2020-10-08 15:49

　　 聚合物材料的广泛应用迫使人们越来越重视它的强度和断裂性能。高聚物是典型的粘弹性材料,在外载作用下其变形不仅与时间、温度相关,而且还与应变率相关,在变形过程中通常会出现非线性变形和变形局部化现象,表现为银纹化或剪切带的形成以及颈缩变形,它们往往是材料宏观失效的先兆。研究高聚物变形和断裂过程中与时间、温度和应变率相关的力学行为及银纹的扩展规律和材料断裂机理,具有重要的理论意义和应用价值。 自 1949 年 Sauer 和 Hsiao 等人研究聚合物的银纹现象以来,学者们基于不同的知识背景,运用不同的研究技术和方法,从不同角度对银纹进行了广泛研究,并提出了各自的观点,建立了一些相应的模型。如有银纹的结构模型和力学模型、银纹形成和引发的力学判据及其微观机理和裂纹尖端银纹损伤的应力分布模型等。本文通过对 PMMA 材料进行在不同应变率下的单轴拉伸实验,得到了应变率相关的应力-时间关系式,同时结合显微镜银纹观察实验,分析讨论了 PMMA 在不同应变率下银纹分布规律以及断裂状态下的银纹密度随应变率变化的规律。 从能量的观点出发,提出中值应力概念。实验结果表明,PMMA 材料断裂时的中值应力与应变率无关,可将其作为一个表征 PMMA 材料破坏的参数。
【学位单位】：湘潭大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2005
【中图分类】：TB321
【部分图文】：

中起着至关重要的作用。因此了的产生及其形成规律和银纹损伤具有重要意义。,Sauer 和 Hsiao 等人开始研究聚合子显微镜、X 射线小角散射（SA镜（SEM）和透射电镜（TEM）段，从不同角度来观察研究银纹和断裂过程。提出了各种有关银在以下几个方面。微观结构及其结构模型子显微镜观察发现，银纹是由高成的复杂的网络结构，如图 1-2

1-2 PP 材料裂纹尖端的银纹扩Craze expansion of PP ahead of the前扩展的同时，银纹在宽度方向过程。这里存在两种不同的观点银纹微纤在应力作用下蠕变伸长也称界面冷拉机理）：认为聚合物银纹化物质被逐渐转变为银纹微断裂纹增厚的两种不同机理，认为银一是拉伸比最大的银纹微纤中部结果[51]；另一个是应力梯度最大

图 2-2 CSS-44020 型万能电子实验机Fig.2-2 The picture of CSS-44020 Electronic Test Machi 单轴拉伸断裂实验轴拉伸实验在 CSS-44020 电子万能试验机上进行，25℃，加载速率为 0.005mm/min—0.5mm/min，即应10-7s-1—5.95×10-5s-1。2.2 实验结果分析与讨论 不同应变率的 PMMA 材料的力学响应过单轴拉伸实验，得到了在不同加载速率（或应变

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本文编号：2832431