以上分析可知，有不少可描述有機高分子材料非線性粘彈性力學行為的本構(gòu)模型，但有關硅烷改性聚氨酯密封膠材料非線性粘彈性力學特點的本構(gòu)模型描述還沒有研究。通過修模型來進行材料的本構(gòu)描述屢見不鮮，但都是用來描述金屬材料的。利用Johnson-Cook模型可以描述金屬材料在高溫和不同應變率的大變形條件下的應力一應變響應特點，對模型進行逐步的修改和完善，有望構(gòu)建可描述硅烷改性聚氨酯密封膠材料非線性粘彈性力學行為的本構(gòu)模型。
本文以硅烷改性聚氨酯密封膠材料為研究對象，對其進行溫度掃描測試，并在不同影響因素條件下進行了單軸拉伸和循環(huán)加載試驗。根據(jù)材料非線性粘彈性的力學行為，提出了一種新的現(xiàn)象學本構(gòu)模型，利用該非線性粘彈性本構(gòu)模型對其進行力學行為描述。具體研究內(nèi)容主要有:
(1)恒定頻率下的溫度掃描試驗。研究了聚氨酯密封膠材料儲存模量、損耗模量和損耗因子隨溫度的變化情況，并確定材料的物性狀態(tài)以及玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。
(2)試驗分析溫度和加載速率對其力學性能的影響。不同溫度和不同加載速率下的單軸強度測試。研究了聚氨酯密封膠材料力學性能的溫度相關性以及溫度對聚氨酯密封膠材料率相關性和率無關性的影響。
(3)試驗分析吸濕度和加載速率對其力學性能的影響。不同吸濕度和不同加載速率下的單軸強度測試。對聚氨酯密封膠材料進行吸濕試驗，探究了吸濕度的影響因素。研究了聚氨酯密封膠材料力學性能受吸濕度的影響。
(4)試驗分析不同加載歷史和溫度對其循環(huán)加載行為的影響。不同溫度下的單軸平均應變分步增大控制和平均應變分步減小控制的循環(huán)載荷試驗。研究了溫度和循環(huán)加載歷史對聚氨酯密封膠材料的力學性能影響。
(5)基于Johnson-Cook模型，提出了一個可描述溫度和應變率相關的非線性粘彈性本構(gòu)模型。并由試驗結(jié)果確定了模型參數(shù)和材料系數(shù)，模型的計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進行對比，分析了模型預測結(jié)果的準確性。
(6)基于新的非線性粘彈性本構(gòu)模型，并重新調(diào)整模型參數(shù)，建立吸濕度和應變率相關的非線性粘彈性本構(gòu)模型。研究硅烷改性聚氨酯密封膠在吸濕度和應變率影響下的力學行為。模型計算結(jié)果與試驗數(shù)據(jù)進行對比，分析模型預測結(jié)果的準確性。
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