聚脲弹性体力学性能与本构关系研究进展

聚脲是一种由异氰酸酯组分和氨基组分反应生成的新型弹性体高聚物.由于聚脲具有断裂伸长率高、应变率强化、高耗能等一系列优异的力学性能,其在国防、能源、交通等领域显示出广阔的应用前景.目前,国内外学者针对聚脲在不同温度、不同应变率下的静动态力学性能开展了大量研究,在此基础上提出了多种本构模型,对温度、应变率等因素相关的力学行为进行了描述和预测.这些工作为深刻理解聚脲抗冲击机理及材料的进一步应用奠定了基础.文章首先简要介绍了聚脲弹性体的微相分离结构及特点;然后从小变形线性黏弹性和大变形非线性黏弹性两个方面概述了关于聚脲力学性能的研究,包括相应测试技术的发展和聚脲黏弹性影响因素的研究;进一步从变形梯度乘法分解法、遗传积分法、应变-时间解耦法等不同建模方法出发对已建立的聚脲本构模型进行综述,并从应变率范围、温度范围、压力相关性、软化行为表征及模型参数数量的角度对比了不同类型模型的区别;最后针对聚脲力学性能与本构关系下一步研究值得重点关注的问题提出了几点建议.     

磁性形状记忆合金力磁耦合行为的唯象模型研究

本文基于热力学及耗散概念,推导了一种磁性形状记忆合金（MSMA）的力磁耦合三维唯象本构关系。采用内变量模拟微观相结构及磁结构的演化,考虑了马氏体相变过程及马氏体重定向过程。同时,本文摒弃了传统的单畴假设,运用双畴模型来模拟循环加载下的磁畴结构演化。根据文献中的二维加载情况的实验数据确定本模型的参数。数值模拟结果表明：本文的模型可以很好的捕捉磁性形状记忆合金的形状记忆效应、应变及磁化响应的滞后性。应变及磁化响应模拟结果明显比文献中的理论模型更加吻合实验数据,尤其是低磁场时尤为明显。