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| 超弹-粘弹-损伤仿射微球模型及其应用 |
| 张成1,1,苟晓凡2,肖锐3 |
1.
2. 河海大学 力学与材料学院
3. 浙江大学
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摘要 硅胶弹性体PDMS，在多个领域有着广泛的应用。为了提高PDMS的力学性质，近期我们在PDMS材料中加入微米尺寸的玻璃微珠，这有效地提高了PDMS的模量。然而，玻璃微珠填充的PDMS材料在循环变形过程中，在第一个加卸载周期出现大的滞回圈，表现出明显的损伤行为，且后续加载过程中仍有稳定的较小的滞回圈，显示出一定的粘弹性特性，此外，卸载后材料有明显的残余应变。针对上述实验发现，本文建立了一个基于仿射假设的微球模型，分子链在各个方向上初始均匀分布，当受到加载后，各个方向上的分子链发生损伤行为和粘弹性松弛机制，导致不同方向的各向异性变形行为。该五参数的本构模型能够描述玻璃微珠填充弹性体的实验现象，包括不同周次循环加载的滞回圈形状以及残余应变的大小。该理论模型能描述各类软材料体系的复杂力学行为，有望为软材料的力学行为的预测提供有力的支撑。
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| 关键词 ：
PDMS复合材料,
Mullins效应,
粘弹性,
损伤,
微球模型
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收稿日期: 2021-10-14
出版日期: 2022-10-12
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| 基金资助:国家自然科学基金 |
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通讯作者:
苟晓凡
E-mail: xfgou@hhu.edu.cn
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2022, Vol. 43 
