一种高聚物银纹损伤演化的实验研究

采用光学显微技术对高聚物蠕变条件下的银纹损伤引发和演化进行了实验观测 .通过对银纹面密度的测量 ,定义一种损伤变量 ,得到了聚甲基丙烯酸甲酯不同蠕变时间和不同应力水平下的银纹损伤值 ,并给出了一种损伤演化模型 .

含银纹的高聚物裂纹扩展

根据已有的实验结果 ,考虑银纹损伤演变规律 ,假设裂尖银纹模型 ,导出了 I型裂纹准静态下裂纹尖端银纹增长的微分方程和稳态扩展的方程 ,研究了裂纹长度及其扩展速度随时间的演变规律 ,初步分析了银纹损伤区平均应力的变化 ,对含 I型裂纹 PMMA的寿命进行了探讨。

非晶态高聚物裂尖银纹损伤场

在非晶态高聚物裂端塑性区引入银纹损伤，提出了一个修正的Ｄｕｇｄａｌｅ模型，并由它确定塑性区的大小，算例表明，银纹损伤导致了塑性区深度的增加．。，此外，在Ｄｕｇｄａｌｅ模型下研究了稳态扩展的裂端塑性区，在裂纹缓慢扩展、小范围银纹化以及材料为线粘弹性等假定下，由能量原理得到了控制裂纹生长的一个非线性微分一积分方程，从中看到银纹损伤的影响十分显著。

PBX材料的蠕变损伤本构关系

依据分子链变形和滑动观点分析了PBX材料的蠕变机理 ,指出聚合物蠕变是颗粒高度填充聚合物基复合材料蠕变的主要根源。用一维粘弹性蠕变损伤模型对Johnson的实验数据作进一步分析 ,讨论了PBX造型粉粒度等因素对PBX聚合物基复合材料蠕变损伤的影响 ,并指出PBX材料的蠕变损伤存在某种随机性。

玻璃态高分子材料银纹力学研究进展

银纹是玻璃态高分子材料所特有的一种现象,它既是高分子材料的塑性变形和增韧机理,又是高分子材料的损伤机理,还是连接高分子材料微观损伤与宏观破坏的桥梁．银纹的萌生、长大与断裂是高分子科学和固体力学所共同关注的难题．过去几十年在试验、理论和数值模诸方面也取得了显著进展,但较为系统的理论框架尚未建立,人们试图把细观力学的基本知识与高分子系统银纹化现象联系起来的设想才刚刚开始,且尚未在指导高分子合金设计方面起到关键作用．本文试图对近10多年来,高分子银纹化的研究进展予以介绍和评述．首先简要介绍银纹的基本形貌、萌生判据与生长规律,然后分别介绍银纹断裂力学、银纹损伤力学和银纹细观力学的研究进展和成果,最后概要介绍银纹分子动力学研究的最新进展．

受载高聚物裂尖的损伤和银纹化

采用扫描电子显微镜(SEM),对高聚物裂尖银纹损伤的引发和演化过程进行了原位观测.将固态高聚物本体材料视为线黏弹体,裂尖银纹区视为非线性损伤区,通过构造银纹区的损伤演化方程,给出了银纹区应力模型和银纹生长规律,数值结果与已有实验吻合良好.

改性聚丙烯材料裂尖银纹损伤研究

本文考虑了改性聚丙烯 (PP)材料的线粘弹特性 ,基于银纹是聚合物材料的一种非线性变形方式 ,对改性PP材料裂尖应力银纹损伤进行实验研究。采用云纹实验方法 ,得到了改性PP材料裂尖延长线上由于银纹损伤引起的应变的分布 ,对裂纹尖端扩展进行了扫描电镜 (SEM)观察实验 ,将两组实验进行对照分析 ,通过定性分析提出了不同于其他学者提出的考虑裂尖银纹损伤的裂纹扩展规律。

聚合物裂尖损伤-钝化机制与损伤裂纹模型

依据对聚合物裂纹扩展过程的跟踪观测，描述了聚合物裂尖损伤钝化机制的基本物理特征．在此基础上，推导了裂纹尖端粘塑性区内材料的损伤演化方程。

高分子材料疲劳研究进展

从疲劳失效过程、循环变形、疲劳裂纹扩展、损伤力学四个方面综述了高分子材料涉及粘弹性性质的最新的疲劳文献,在此基础上阐明了高分子材料疲劳研究亟待解决的问题。

蠕变条件下PMMA银纹损伤的实验研究

采用显微技术对高聚物蠕变条件下的银纹损伤引发和扩展进行了实时观测.通过对PMMA试件银纹损伤面密 度的测量,得到了PMMA试件在不同时间和不同应力水平下的银纹损伤面密度,并给出了PMMA试件银纹损伤面密度随 时间和应力的变化规律.

PMMA银纹损伤实验研究

利用含缺陷流变性物体的材料破坏理论,采用显微技术对高聚物蠕变条件下的银纹损伤引发和演化进行了实时在线的实验研究.通过对损伤变量的定量观测,得到了聚甲基丙烯酸甲酯银纹损伤随时间和应力水平演化的规律,并给出了损伤演化模型.

高分子材料应力控制下的低周疲劳损伤模型

采用连续损伤力学方法,在著名的王-楼模型的基础上,充分考虑了高分子材料的循环软化特性,得到了高分子材料三轴应力场中的低周疲劳损伤模型.由该模型可知:应力控制的低周疲劳中,循环软化现象表现为平均应变随循环数增加而增加,材料的损伤包括循环塑性损伤和由随循环数增加的平均应变引起的蠕变损伤,同时得到了三轴应力场中的疲劳失效准则和损伤演化方程.

PMMA应力银纹损伤的实验研究

实验采用显微镜对PMMA———有机玻璃的变截面试件在不同时间的蠕变条件下的银纹损伤进行实验后观测,将银纹所占的面积和所取图象视场占的总面积的比值视为银纹密度D,通过对银纹密度的测量得到银纹损伤随时间和应力的变化规律.

高聚物银纹化的研究进展

结合最新的研究进展,对银纹引发、生长与断裂,银纹细观结构以及裂纹在银纹中的扩展等问题作了较全面的介绍和分析,对这一领域未来的研究方向和重点进行了展望。

PMMA蠕变银纹的分形维数演化

通过面积转换,修正了有限变形条件下的分形维数,并证明在应变小于10%的条件下,面积变化对分形维数的影响很小。通过蠕变试验,采集了聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)在不同应力和不同时间下的蠕变银纹图像,并用盒维法计算了其分形维数。试验证明,蠕变银纹引发的应力阈值随时间的增长呈指数关系降低,并最终趋于常数;蠕变银纹的分形维数与应力呈线性关系,与时间呈指数关系;在达到应力阈值的瞬间,能产生大量银纹,导致银纹的分形维数产生阶跃。根据实验结果,建立了蠕变银纹的分形维数与应力、时间的关系式。

用单轴拉伸实验研究HIPS的银纹增韧现象

高抗冲聚苯乙烯 (HIPS)是通过颗粒填充进行改性以提高其力学性能的工程塑料 ,通过单轴拉伸实验对其银纹损伤及增韧现象做初步探讨 ,发现银纹增韧机理是橡胶增韧中主导因素 ,分析得到受拉HIPS的弹塑性损伤本构方程的一般形式 .

高聚物细观损伤演化的研究进展

聚合物的银纹化损伤与断裂是一个复杂和重要的研究课题．简述了银纹引发的（热）力学条件和银纹成核的微观机理．结合最新的研究进展，对银纹向前扩展的弯月面不稳定机理、银纹增厚的蠕变机理和界面转入机理作了较详细的分析与综合．考虑银纹细观结构中横系的作用，对银纹结构模型、银纹微纤断裂判据、微纤断裂行为的分子量和缠结密度相关性以及银纹与裂纹相互作用等问题进行了较详细的综述．指出银纹生长和断裂的深入研究可望建立材料宏观断裂韧性和材料细观结构以及微观参数之间的关联，为进行材料韧性的微观设计提供一条可行的途径．并对今后这一领域的研究方向和重点进行了展望．

蠕变载荷下有机玻璃银纹萌生及损伤研究

对MDYB-3航空有机玻璃开展了常温蠕变实验,研究了在蠕变载荷作用下有机玻璃银纹萌生、扩展及蠕变失效过程,发现了有机玻璃银纹沿垂直于载荷方向呈现稀疏稠密交替分布的特征。基于实验数据和图像处理与分析,提出了银纹萌生的应力-时间准则,量化了随着应力水平提高,银纹萌生时间的非线性缩短;通过研究银纹损伤密度变化,运用双曲线函数进行非线性拟合,建立了MDYB-3有机玻璃蠕变载荷下银纹损伤随时间和应力的演化规律。

聚合物材料疲劳研究方法及进展

阐述了聚合物疲劳研究的必要性和重要性。介绍了疲劳研究的一些基础理论,着重介绍了断裂力学、损伤力学在高分子聚合物疲劳研究中的应用。讨论了聚合物疲劳裂纹的萌生、扩展机理和研究方法。另外,介绍了几种常用的疲劳试验,以及试验中所需要注意的问题。展望了今后高分子疲劳研究的方向,并提出了在高分子疲劳研究中亟待解决的问题。

全长黏结螺纹玻璃纤维增强聚合物抗浮锚杆蠕变试验研究

通过4根全长黏结螺纹玻璃纤维增强聚合物(GFRP)抗浮锚杆在长期荷载作用下的拉拔蠕变试验,研究GFRP抗浮锚杆抗拔的蠕变力学模型,计算出模型中的蠕变参数并对模型的正确性进行验证。另外,引入时间损伤效应的概念,结合蠕变力学模型推导出GFRP抗浮锚杆的长期抗拔力。结果表明,中风化花岗岩中GFRP抗浮锚杆在40%的极限荷载下才发生蠕变,GFRP锚杆在低荷载水平下蠕变性能优良,能够满足工程需要;Burgers力学模型能够很好地描述GFRP抗浮锚杆的蠕变规律,模型预测结果与试验结果具有较好的吻合程度,且随着拉拔荷载的增大,模型中的各力学参数均逐渐减小;建立的蠕变损伤模型用于预测GFRP抗浮锚杆的长期抗拔力具有较好的适用性。