聚氨酯密封膠主要應(yīng)用于汽車、建筑、電子封裝、軍工和航天等領(lǐng)域。具有粘接性能好、拉伸強(qiáng)度高、復(fù)原性強(qiáng)、彈性優(yōu)良和耐磨性能優(yōu)異等特點。在實際的應(yīng)用過程中,不同加載條件和環(huán)境因素會對這種聚氨酯密封膠的力學(xué)性能產(chǎn)生影響因此,深入了解聚氨酯密封膠材料的力學(xué)性能和影響因素具有十分重要的意義。本文主要的研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
聚氨酯密封膠在不同溫度、吸濕度和應(yīng)變速率條件下進(jìn)行了單軸拉伸試驗。試驗結(jié)果表明:恒定的應(yīng)變速率下,該聚氨酯密封膠材料存在溫度相關(guān)性和吸濕度相關(guān)性。常溫和常濕狀態(tài)下,材料表現(xiàn)出明顯的率相關(guān)性;高溫和高吸濕度狀態(tài)下,材料的率相關(guān)性不明顯。
聚氨酯密封膠在不同溫度下進(jìn)行了多步循環(huán)試驗。試驗結(jié)果表明:在循環(huán)載荷作用下材料會出現(xiàn)應(yīng)力松弛,循環(huán)第一圈的粘性力表現(xiàn)明顯。較高的應(yīng)變加載歷史,可使材料失去循環(huán)應(yīng)力松弛現(xiàn)象;而較低的應(yīng)變加載歷史,材料的循環(huán)應(yīng)力松弛現(xiàn)象會持續(xù)出現(xiàn)。溫度的升高和較高的加載歷史會影響材料的循環(huán)強(qiáng)度和抵抗循環(huán)載荷的能力。
基于Johnson-Cook模型可分析溫度和應(yīng)變率等因素對材料力學(xué)性能的影響,結(jié)合聚氨酯密封膠非線性的粘彈性行為,以及溫度和應(yīng)變速率等因素對其力學(xué)行為的影響,提出一種新的現(xiàn)象學(xué)本構(gòu)模型,并考慮溫度和應(yīng)變速率因素的影響,可描述聚硅烷改性氨醋聚氨酯密封膠非線性的粘彈性變形行為。預(yù)測結(jié)果與試驗結(jié)果吻合良好,表明該模型能較準(zhǔn)確地描述溫度和應(yīng)變速率對材料力學(xué)性能的影響。
試驗證明了溫度和吸濕度都會對材料的力學(xué)性能有一定程度上的影響之為了更好地描述吸濕度對聚氨酯密封膠的力學(xué)性能影響,在溫度和應(yīng)變率影響的本構(gòu)模型基礎(chǔ)上,考慮吸濕度的影響,并重新對吸濕度狀態(tài)下的參數(shù)進(jìn)行確定,進(jìn)而形成吸濕度和應(yīng)變率影響的非線性粘彈性本構(gòu)模型。通過模型計算結(jié)果與試驗結(jié)果比較,顯示該模型可很好的分析吸濕度對此材料力學(xué)性能的影響。
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