透明聚脲-玻璃复合件在冲击荷载下的动力学性能研究

目的聚脲弹性体作为一种多功能高分子聚合物材料,因其优异的理化性能,常作为建筑涂覆材料用于提高结构的力学性能。故以透明聚脲涂覆玻璃为研究对象,分析其动力学性能。方法通过分离式霍普金森压杆对涂覆不同聚脲厚度的试件开展动态冲击实验,由数据采集系统和高速摄影机对数据进行记录,从而研究透明聚脲涂覆玻璃在冲击荷载作用下的动态力学性能及破坏形态。结果在应变率120、220和400 s^(–1)下聚脲玻璃复合件相较于未涂覆聚脲玻璃的动态压缩强度分别下降了15.8%、16.8%和14.5%,破坏时间相较于未涂覆玻璃延长了240%,且延长的破坏时间与聚脲涂覆厚度呈正比。在不同应变率下聚脲玻璃复合件的耗能系数也均高于未涂覆玻璃,聚脲涂层的厚度也与耗能系数呈正相关趋势。结论聚脲能够减缓玻璃在冲击荷载下的裂纹扩展速度,延长玻璃破坏时间,并且聚脲的高吸能性和延展性使其在高速冲击下比普通玻璃具有更好的耗散能力。