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《硬质聚氨酯泡沫塑料压缩力学性能_卢子兴》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、.,材料研究学报VN05第卷第期Oetober1994年月T硬质聚氨醋泡沫塑料压缩’力学性能卢子兴田常津谢若泽(北京大学)(西南结构力学研究所),用摘要研究了三种密度不同的聚氮酮饱沫塑料的低速压缩力学性能SEM分析了初始胞体结.构,确定了胞体尺寸及结构特性关健词硬质聚氮醋泡沫,压缩力学性能:一关于聚氨醋饱沫塑料力学性质的研究工作主要有应力应变曲线的确定及材料的本构、关系〔’,2);弹性模量及强度同饱沫密度的关系(3〕;还有断裂力学性能(41冲击特性及减.、、’0〕〔5,6〕振性能疲劳特性(7)损伤及破坏机理(8)以及松弛和蠕变(9,等但由于聚氨醋泡沫塑
2、料是多孔的,其力学性能同材料密度有密切关系.而过去的工作川〕主要集中于低密度泡沫塑料,对较高密度(大于0.39,,/cm)的泡沫塑料研究较少还没有现成的本构模型可用〔’2〕.本文给出了较高密度聚氨醋饱沫塑料低速压缩实验的一些结果.1实验方法用注模成型工艺制作三种密度的硬质聚氨醋泡沫塑料.方法是:在铝制模具的模腔内涂刷脱膜剂并加热到~50℃待用,按配方混合后的聚氨醋经短时搅拌,使其微微起泡后注入模.具;经过增链、发泡和交链等反应,固化脱膜制得成品,、,;压缩试件轴向与材料的发泡方向一致中高密度试件尺寸为直径25mm高25mm低密度的试件尺寸为86x86x
3、95(m.,可代表真实材料的宏m)试件尺寸比胞体大二个数量级.,、观力学性质〔’3,实验在Isntorn一1196型万能材料试验机上进行中高密度泡沫的变形由,..:17;:电子引伸仪测量而低密度泡沫的变形由横梁位移确定实验温度℃湿度72%2实验结果及讨论.21胞体结构特性f,,,图1表明:低密度(p=.0039/cm)饱沫的胞体结构为多面体平均尺寸710拜m可以看作由空间分布的细杆和薄膜组成;高密度泡沫(两=0.59/cm,)的胞体结构为球形(实际上是椭球形),可以看作是聚合物中存在孤立且密度很高的气饱形成的,平均尺寸,,,19#m;中密度(.039/
4、cm3)时胞体结构为一种混合态也称圆形多面体平均尺寸26()料m.,,.,191213119国家自然科学基金资助项目7209年月12日收到初稿94年7月4日收到修改稿,,:1871本文联系人卢子兴北京市0北京大学力学系·452·5444··材料研究学报年表几个物理参数随循环次数的变化TPablePVariationofseveralhysicalarametersithewylienmberARveralsossrgyensityecoverytSrain罗odne//kgemZk罗memZ)))......ensi,e030503050305tyg/
5、m207273610284519362461849二·气O3v二smmlminv二smmlmin厂夕刃万产,r口,口刀口JJ`艺dDD.汀了门,乏七odv二门价J了洲.05一O5Pf,QS0.010200102030。.E`,C、图2循环加载6、曲线图3变形速度突变的影响Fig.2Sterss一straineuverineyclieloadingFig.3Efl泛etofsuddenehangeofdefomrationvelocity抱沫塑料均有明显的应变率效应,密度较高时对应变率更敏感.图4中的1.2.3为高密度泡沫塑料的情况,中密度泡沫塑料与此类
6、似.材料强度随应变率增加,都存在明显的线弹性区,但杨氏模量变化不大.根据不同应变率的曲线屈服后几乎平行的特点,选择过应力模型的cowep卜symonds公式〔’幻描述材料~屈服后(压实前)的应变率效应是合适的;以密度3.059/cln的饱沫塑料为例计算的结果与实验值符合的相当好(表.3)由图5可见:泡沫塑料的强度及弹性模量均随温度的升高而降低;由计算得知:密度较高时温度效应更为明显.例如,高、中密度泡沫杨氏模量的变化分别为18和13%.3结论1.硬质聚氨醋泡沫塑料变形时显示出粘性,且随变形的发展而增大;材料的损伤也随应变的增加而增加;但粘性与密度无关.
7、2.变形速度的突然变化会改变应力一应变曲线的形状,使曲线具有动态加载的特点.应变率较低时,泡沫塑料对应变率也是敏感的.第卷第期硬质聚氨醋抱沫塑料压缩力学8性能··表准静态加载下泡沫塑料的压缩杨氏模量和强度一u,ofmateirals,g/emZ...0030305,..E一astieMuluskg/emZ310976039O叱9()Stngth.,a.reMP0103CosPondingtos%strainre表3密度0.59/cm3泡沫塑料理论计算’应力与实验值的比较a.3Tble3stresseompa“sons比twentheoretiea一ea
8、leu一ationandex伴irmentalultsofr059/emresofamPlas
