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通过实验测定了有机玻璃(PMMA)在不同初始应变率和初始应变下的应力松弛曲线。分析了三种应变率(0.001s~(-1)、0.01s~(-1)和0.1s~(-1))下不同初始应变(5%、7%、10%和15%)的实验结果。结果表明:初始加载应变率会影响有机玻璃高分子链段的运动速度,进而对应力松弛行为产生影响;不同初始应变对应力松弛的影响,则体现为不同变形程度对PMMA高分子链运动速度的影响。将PMMA的应力松弛视为两个阶段即应力快速松弛段和应力缓慢松弛段,基于对这两个阶段的分析,提出了一个非线性应力松弛本构模型。对实验得到的应力松弛曲线采用上面提出的本构模型进行数值拟合,吻合结果良好。此外,还对模型中参数的影响因素进行了分析讨论。结果表明该本构模型可以用于描述PMMA的非线性应力松弛行为。 相似文献
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无铅化和微型化已经成为电子封装的发展趋势,温度对无铅焊点的可靠性产生了不可忽视的影响。本文对Sn96.5Ag3Cu0.5无铅焊料进行回流处理,采用纳米压入法研究其在实际工况下的高温力学性能。结果表明,温度对焊料试样的力学性能影响显著。随着温度的升高,弹性模量和硬度逐渐降低,焊料发生软化;较高温度下的蠕变应力指数较小,焊料的蠕变抗力降低,其相应的蠕变激活能为76kJ/mol。由此可知,随温度的升高,焊料的蠕变机制由位错攀移逐渐转变为晶界滑移。 相似文献
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本文通过微纳米压入法结合数值模拟研究了无铅焊料合金SnAg3.5 的弹塑性力学性能,分别采用圆柱形压头及两种不同锥角压头对无铅焊料合金进行压入测试:基于圆柱形压头测试过程中接触面积恒定的特点得到了无铅焊料的弹性模量,进一步采用塑性应变梯度理论对两种锥角压头的测试结果予以修正并通过数值模拟反分析得到相应的特征应力值,同时基于压入特征塑性应变与压头锥角的关系式得到两种不同锥角压头下的特征应变值,在此基础上经求解方程组得到焊料合金的初始屈服应力与应变强化因子,进而得到了焊料合金的幂强化弹塑性本构关系.该方法剔除了压入尺度效应的影响并保证了所得本构关系的唯一性,给出了一种通过原位压入测试表征金属材料弹塑性力学性能的有效方法. 相似文献
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采用ARCAN双轴加载装置和材料实验机(INSTRON 5544),对相对密度为8.5%的闭孔泡沫铝(Alporas)进行了不同应变率下的双轴加载实验。在宏观等效应变率为7.0×10-3~1.0×10-1 s-1范围内测得实验屈服面,并与泡沫金属的3种屈服准则进行了比较。比较结果表明:在主应力空间下,实验屈服面与Miller和Deshpande-Fleck屈服准则吻合较好,Gibson屈服准则过小估计了测试泡沫铝的实验屈服面;被测泡沫铝的实验屈服面在宏观等效应变率7.0×10-3~1.0×10-1 s-1范围内对应变率不敏感。 相似文献
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在服役环境中,超高声速飞行器表面与空气剧烈摩擦导致温度极高。超高温陶瓷相较于一般陶瓷而言具有高熔点和良好的抗氧化烧蚀性能,是目前极具前景的热防护材料之一。采用放电等离子两步烧结工艺将ZrB2纳米粉末和SiC粉末在1700℃下制备超高温陶瓷材料ZrB2-20%SiC,通过纳米压痕微观实验、三点弯实验研究其力学性能及其在高温环境下的氧化行为,着重分析1000、1200、1400和1600℃4种不同氧化温度下ZrB2-20%SiC超高温陶瓷的氧化表面、氧化截面和氧化层厚度。结果表明:ZrB2-20%SiC超高温陶瓷的硬度为18 GPa,弹性模量为541 GPa,断裂韧性为5.7 MPa·m1/2;当氧化温度为1600℃时,超高温陶瓷内部的SiC由被动氧化转变为主动氧化,并且随着氧化温度升高,超高温陶瓷氧化层厚度与氧化温度呈正相关。 相似文献
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利用有限元模拟方法研究了内凹负泊松比蜂窝结构的面内双轴冲击响应。用节点扰动方法建立了具有不同规则度的内凹负泊松比蜂窝结构,并将其在不同冲击速度下的变形模态、应力-应变曲线和能量耗散能力与规则蜂窝进行了对比分析。结果表明,冲击速度是内凹蜂窝结构变形模态最主要的影响因素。此外,在双轴冲击下,由于不规则度的引入,延长了应力-应变曲线的平台阶段,抑制了结构的各向异性程度,从而使结构的变形特征从局部密实转向整体密实。在能量吸收能力方面,结构的不规则性导致了密实化阶段的滞后,因此在相同的压缩程度下,其塑性耗散能低于规则模型。 相似文献
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制备了在修复受损组织方面有应用潜能的纳米级聚(甲基丙烯酸羟乙酯/甲基丙烯酸) (P(HEMA/MAA))微凝胶; 采用试管倒转法对不同pH值和浓度的P(HEMA/MAA)微凝胶分散液的凝胶化相转变行为进行了研究; 借助椎板流变仪考察了低浓度和高浓度微凝胶分散液的流变性能, 并对pH触发物理凝胶化相转变机理进行了推测. 结果表明: 在生理pH值环境下, 一定浓度的P(HEMA/MAA)微凝胶分散液可以发生凝胶化相转变形成凝胶态, pH=7时, HEMA/MAA进料摩尔比为8/2的微凝胶分散液凝胶化后得到的凝胶力学性能最佳, 最大弹性模量(G')可达7.58×103 Pa; P(HEMA/MAA)微凝胶颗粒在不同条件下具有不同的溶胀效果, 导致低浓度分散液的表观粘度发生相应的变化, 并由此推测出微凝胶颗粒的溶胀过程由外及内, 分为三个阶段; 高浓度微凝胶分散液发生凝胶化相转变主要是由颗粒间或颗粒与分散介质间形成的空间静电稳定作用和氢键共同作用引起的. 相似文献
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考虑了温度改变对高聚物材料体积变化的影响,将材料的不可压缩假定修正为可压缩假定。对具有neo-Hookea特征的高聚物电子封装材料在回流焊过程中由于湿热所引发的“爆米花”式的孔穴破裂现象进行了理论研究。利用有限变形的理论给出此类材料在计及体积改变效应下的孔穴增长和吸湿产生的蒸气压力与热应力之间的广义解析关系。该广义解析关系包含了不可压缩条件下的解析关系。分析结果表明:当温度改变引起的可压缩效应较大时,利用可压缩假定分析得到的极限载荷值与利用不可压缩假定分析得到的极限载荷值相比有所提高。但当温度改变引起的可压缩效应较小时,利用两种假定分析得到的极限载荷值相差不大。在温度变化范围不大的情况下,采用不可压缩的假定是合理的。 相似文献