聚氨酯密封膠主要應(yīng)用于汽車(chē)、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?xún)?yōu)良和耐磨性能優(yōu)異等特點(diǎn)。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中,不同加載條件和環(huán)境因素會(huì)對(duì)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?jī)?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(yàn)。試驗(yàn)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(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:在循環(huán)載荷作用下材料會(huì)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(huì)持續(xù)出現(xiàn)。溫度的升高和較高的加載歷史會(huì)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(duì)材料力學(xué)性能的影響,結(jié)合聚氨酯密封膠非線(xiàn)性的粘彈性行為,以及溫度和應(yīng)變速率等因素對(duì)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(xiàn)性的粘彈性變形行為。預(yù)測(cè)結(jié)果與試驗(yàn)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(duì)材料力學(xué)性能的影響。
試驗(yàn)證明了溫度和吸濕度都會(huì)對(duì)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(duì)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(duì)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(xiàn)性粘彈性本構(gòu)模型。通過(guò)模型計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果比較,顯示該模型可很好的分析吸濕度對(duì)此材料力學(xué)性能的影響。
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