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刚性微粒填充高聚物的宏观本构关系 总被引:9,自引:0,他引:9
用微观力学和统计方法研究了含损伤过程的刚性粒子填充高聚物的非线性本构关系.在材料的变形过程中,粒子与基体间界面的开裂引发微孔洞的成核与长大,这虽然弱化了材料的宏观力学性能,但是带来了宏观本构的非线性效应,这为材料的增韧奠定了基础.该文分析了刚性粒子对材料的强化作用和微孔洞演化对材料的弱化作用,以及这两种竞争机制的耦合效应对宏观本构关系的影响,并从理论上给出了界面强度,粒径分散度,平均粒径等参量对材料宏观力学行为影响的定量分析结果. 相似文献
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单向应力条件下松弛时间率相关的非线性粘弹性本构模型 总被引:1,自引:0,他引:1
基于单向拉伸实验研究和内变量理论 ,提出了一种新的简单的一维非线性粘弹性本构关系 .对两种粘弹性材料 ,即高密度聚乙烯和聚丙烯进行了不同加载速率作用下的拉伸实验研究 ,实验结果表明 ,两种材料的应力应变关系与加载速率相关 ;对材料的应力应变实验数据进行拟合发现 ,材料的松弛时间具有很强的应变率相关性 ,当应变率发生数量级变化时 ,材料的松弛时间也发生数量级的变化 .采用内变量理论 ,导出了在单轴应力条件下松弛时间率相关的非线性粘弹性本构关系的迭代形式 ,并给出其收敛条件 .当采取一次迭代形式时 ,本构关系退化为松弛时间率相关的Maxwell模型 .数值拟合的结果表明 ,一次迭代形式的本构关系就可以很好地拟合和预测实验结果 . 相似文献
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基于细观力学复合球模型研究了含非均匀界面相粒子填充复合材料的有效热弹性性质,重点讨论了界面相性质的径向分布对有效比热的影响. 首先,将非均匀界面相沿径向离散为多个同心球壳,每个球壳内的材料性质假设是均匀的. 基于上述离散模型,利用含界面相的复合球模型,推导了复合材料的有效体积模量、有效热膨胀系数及有效比热的数值求解表达式;进一步,假设界面相的性质沿径向连续变化,建立了一组微分方程,上述有效性质依赖于该微分方程组的解. 特别地,当界面相杨氏模量为幂次分布时,通过求解该微分方程组得到了有效比热等热弹性性质的解析解. 算例结果表明,应用此方法预测的有效热膨胀系数与实验结果吻合良好;界面相热膨胀系数的径向分布对有效比热和有效热膨胀系数均有显著的影响,而界面相弹性模量的径向分布对有效比热有显著的影响,对有效热膨胀系数的影响相对较小. 相似文献
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材料的动态损伤和失效 总被引:34,自引:0,他引:34
本文对动载荷下材料内部损伤演化过程的研究进行了较为全面、系统的介绍和总结,并对现有的各种动态损伤模型(包括笔者所提出的模型)进行了必要的比较、讨论和评述。 相似文献
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聚氨酯泡沫塑料压缩杨氏模量的理论预测 总被引:6,自引:0,他引:6
通过微分法导出了泡沫塑料剪切模量和体积模量所满足的微分方程组,再利用联系泡沫塑料泊松比和孔隙比的Kerner-Rusch经验关系及泡沫塑料弹性常数间满足足的关系,在基体材料不可压缩的假设下,确定了泡沫塑料的杨氏模量。本文针对几种密度的泡沫塑料,分别对它们的杨氏模量进行了理论预测和实验测定,结果表明:理论预测的模量在较高密度下与实验符合的很好,在低密度下也给出相当好的近似值。此外,本文的结果同其他理 相似文献
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在对具有任意凸加载面的弹塑性随动强化材料的动力安定定理进行简单回顾的基础上,本文给出了关于动力安定结构的位移上界估计式。除了对结构安定性所作的必要的限制性条件外,该估计式不再要求任何共他的限制性条件,从而克服了以往文献在这一问题上所遇到的困难。 相似文献
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王仁先生永远离开了我们,对恩师的逝世,悲痛之情难于言表. 1963年,我有幸成为王仁先生的研究生,之后留校与先生朝夕相处,至今已有38个年头了,恩师的言传身教,耳提面命,宛如昨日,永记难忘.先生治学严谨,办事认真,为科学事业献身的精神,将永远激励我前进.这里就先生临终前的几件事,谈谈自己的感受. 王仁先生每年暑期都坚持游泳.2000年暑期,先生一如既往,每天去游泳池,完成自己规定的每年累积游一万米的计划.游泳池的工作人员无不为这位80高龄老先生的毅力所感动,谁会想到当时病魔正潜伏在先生体内. 去年… 相似文献
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本文讨论了在强动载荷作用下的颗粒增强高聚物中的损伤演化规律.文中首先介绍了由本文作者最近提出来的关于粒子填充高聚物的本构关系.然后研究了在平板撞击下的一维应变波的传播和衰减特性.本文基于细观力学方法研究了介质中微损伤的演化.拉应力波的作用将可能导致由于界面脱粘引起的微损伤成核,已经成核的微损伤(微孔洞)的长大与汇合将最终造成材料的动态失效.研究表明,影响微损伤演化的因素有:粒径分散度,平均粒径和界面粘结能等.然而,与准静态加载不同,在动态条件下,以上这些因素对损伤演化的影响并不十分明显.理论分析的结果是:材料的层裂破坏强烈地依赖于飞片对靶板的撞击速度,最后,本文还根据损伤演化的特征建议了一个关于粒子填充高聚物的层裂准则. 相似文献
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剪切变形下非晶态高聚物的力学行为 总被引:1,自引:0,他引:1
基于非平衡态热力学理论,提出了一个适用于不可压材料的新的热粘弹性本构模型.该模型将橡胶弹性理论中的非高斯分子网络模型推广到计及粘性和热效应的情形.通过引入一组二阶张量形式的内变量,建议了一个新的Helmholtz自由能表达式,从而可以用来合理描述内变量的演化规律.根据以上模型,重点研究了热粘弹性材料在简单剪切变形下的力学行为,考察了由于分子链取向分布的变化而产生的“粘性耗散诱导”各向异性,讨论了应变率效应和由于粘性耗散而导致的热软化效应对剪应力的影响.理论预测结果与G’Sell等人的实验数据的定性比较表明了新的本构模型的有效性。 相似文献