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《硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料壓縮力學(xué)性能_盧子興》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、.,材料研究學(xué)報VN05第卷第期Oetober1994年月T硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料壓縮’力學(xué)性能盧子興田常津謝若澤(北京大學(xué))(西南結(jié)構(gòu)力學(xué)研究所),用摘要研究了三種密度不同的聚氮酮飽沫塑料的低速壓縮力學(xué)性能SEM分析了初始胞體結(jié).構(gòu),確定了胞體尺寸及結(jié)構(gòu)特性關(guān)健詞硬質(zhì)聚氮醋泡沫,壓縮力學(xué)性能:一關(guān)于聚氨醋飽沫塑料力學(xué)性質(zhì)的研究工作主要有應(yīng)力應(yīng)變曲線的確定及材料的本構(gòu)、關(guān)系〔’,2);彈性模量及強(qiáng)度同飽沫密度的關(guān)系(3〕;還有斷裂力學(xué)性能(41沖擊特性及減.、、’0〕〔5,6〕振性能疲勞特性(7)損傷及破壞機(jī)理(8)以及松弛和蠕變(9,等但由于聚氨醋泡沫塑
2、料是多孔的,其力學(xué)性能同材料密度有密切關(guān)系.而過去的工作川〕主要集中于低密度泡沫塑料,對較高密度(大于0.39,,/cm)的泡沫塑料研究較少還沒有現(xiàn)成的本構(gòu)模型可用〔’2〕.本文給出了較高密度聚氨醋飽沫塑料低速壓縮實(shí)驗(yàn)的一些結(jié)果.1實(shí)驗(yàn)方法用注模成型工藝制作三種密度的硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料.方法是:在鋁制模具的模腔內(nèi)涂刷脫膜劑并加熱到~50℃待用,按配方混合后的聚氨醋經(jīng)短時攪拌,使其微微起泡后注入模.具;經(jīng)過增鏈、發(fā)泡和交鏈等反應(yīng),固化脫膜制得成品,、,;壓縮試件軸向與材料的發(fā)泡方向一致中高密度試件尺寸為直徑25mm高25mm低密度的試件尺寸為86x86x
3、95(m.,可代表真實(shí)材料的宏m)試件尺寸比胞體大二個數(shù)量級.,、觀力學(xué)性質(zhì)〔’3,實(shí)驗(yàn)在Isntorn一1196型萬能材料試驗(yàn)機(jī)上進(jìn)行中高密度泡沫的變形由,..:17;:電子引伸儀測量而低密度泡沫的變形由橫梁位移確定實(shí)驗(yàn)溫度℃濕度72%2實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論.21胞體結(jié)構(gòu)特性f,,,圖1表明:低密度(p=.0039/cm)飽沫的胞體結(jié)構(gòu)為多面體平均尺寸710拜m可以看作由空間分布的細(xì)桿和薄膜組成;高密度泡沫(兩=0.59/cm,)的胞體結(jié)構(gòu)為球形(實(shí)際上是橢球形),可以看作是聚合物中存在孤立且密度很高的氣飽形成的,平均尺寸,,,19#m;中密度(.039/
4、cm3)時胞體結(jié)構(gòu)為一種混合態(tài)也稱圓形多面體平均尺寸26()料m.,,.,191213119國家自然科學(xué)基金資助項目7209年月12日收到初稿94年7月4日收到修改稿,,:1871本文聯(lián)系人盧子興北京市0北京大學(xué)力學(xué)系·452·5444··材料研究學(xué)報年表幾個物理參數(shù)隨循環(huán)次數(shù)的變化TPablePVariationofseveralhysicalarametersithewylienmberARveralsossrgyensityecoverytSrain羅odne//kgemZk羅memZ)))......ensi,e030503050305tyg/
5、m207273610284519362461849二·氣O3v二smmlminv二smmlmin廠夕刃萬產(chǎn),r口,口刀口JJ`藝dDD.汀了門,乏七odv二門價J了洲.05一O5Pf,QS0.010200102030。.E`,C、圖2循環(huán)加載6、曲線圖3變形速度突變的影響Fig.2Sterss一straineuverineyclieloadingFig.3Efl泛etofsuddenehangeofdefomrationvelocity抱沫塑料均有明顯的應(yīng)變率效應(yīng),密度較高時對應(yīng)變率更敏感.圖4中的1.2.3為高密度泡沫塑料的情況,中密度泡沫塑料與此類
6、似.材料強(qiáng)度隨應(yīng)變率增加,都存在明顯的線彈性區(qū),但楊氏模量變化不大.根據(jù)不同應(yīng)變率的曲線屈服后幾乎平行的特點(diǎn),選擇過應(yīng)力模型的cowep卜symonds公式〔’幻描述材料~屈服后(壓實(shí)前)的應(yīng)變率效應(yīng)是合適的;以密度3.059/cln的飽沫塑料為例計算的結(jié)果與實(shí)驗(yàn)值符合的相當(dāng)好(表.3)由圖5可見:泡沫塑料的強(qiáng)度及彈性模量均隨溫度的升高而降低;由計算得知:密度較高時溫度效應(yīng)更為明顯.例如,高、中密度泡沫楊氏模量的變化分別為18和13%.3結(jié)論1.硬質(zhì)聚氨醋泡沫塑料變形時顯示出粘性,且隨變形的發(fā)展而增大;材料的損傷也隨應(yīng)變的增加而增加;但粘性與密度無關(guān).
7、2.變形速度的突然變化會改變應(yīng)力一應(yīng)變曲線的形狀,使曲線具有動態(tài)加載的特點(diǎn).應(yīng)變率較低時,泡沫塑料對應(yīng)變率也是敏感的.第卷第期硬質(zhì)聚氨醋抱沫塑料壓縮力學(xué)8性能··表準(zhǔn)靜態(tài)加載下泡沫塑料的壓縮楊氏模量和強(qiáng)度一u,ofmateirals,g/emZ...0030305,..E一astieMuluskg/emZ310976039O叱9()Stngth.,a.reMP0103CosPondingtos%strainre表3密度0.59/cm3泡沫塑料理論計算’應(yīng)力與實(shí)驗(yàn)值的比較a.3Tble3stresseompa“sons比twentheoretiea一ea
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