李郑发
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王正道
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王琳赟
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畅若妮
高分子材料科学与工程
文中对具有形状记忆功能的聚氨酯开展了较为系统的热力学实验,主要包括:材料热膨胀系数测定,不同预应变下材料的冻结和恢复响应,不同温度下材料的应力-应变循环关系和应力松弛实验等.在此基础上,结合材料微结构随温度的变化,对实验结果进行了分析.相关研究结果对了解这类功能材料基本热力学性质和建立与之对应的热力学本构具有一定的意义.
关键词:
聚合物
,
形状记忆
,
热力学特性
李郑发
,
王正道
高分子材料科学与工程
形状记忆聚合物作为一类新型功能材料,具有独特优点,近年来在机理研究和工程应用方面均受到高度重视。由于其功能实现主要是通过热激励实现的,建立其热力学本构方程是开展该类功能材料变形机理研究的基础。本文首先通过单拉伸实验研究了热致形状记忆聚氨酯在预应变分别为0%、5%、10%和20%下的形状冻结和恢复性能。考虑其冻结/恢复时间延迟效应、应力松弛效应以及热变形效应的影响,对其变形过程进行了理论分析。结果证实,理论预测值与实验测试结果较为吻合。
关键词:
形状记忆聚合物
,
热力学特性
,
本构方程
,
应力松弛
李郑发
,
王正道
高分子材料科学与工程
形状记忆聚合物是一种新型的智能材料,与记忆合金相比它具有密度低、高恢复率、易生产和低成本等优点.由于这些特性,它广泛应用于医疗和航天等领域,其理论研究逐渐得到人们的重视.形状记忆聚合物主要通过热致变形来实现形状记忆和恢复效应,因此热力学本构模型是其材料的形状记忆和恢复功能的关键因素.文中介绍了形状记忆聚合物热力学本构模型的一些理论研宄成果,并对其中存在的一些问题作了简要地讨论.
关键词:
形状记忆聚合物
,
热力学
,
本构模型
熊志远
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王正道
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李郑发
复合材料学报
对单向形状记忆聚合物复合材料(EMC)层合板在其基休玻璃化转变温度(T_g)之上的弯曲行为进行了研究.首先介绍了EMC层合板多约束弯曲变形实验,并依据纤维微屈曲变形特征建立其形函数;然后分析得出弯曲层合板的各分应变能及由其组成的总应变能;在此基础上,依据虚功原理,通过总应变能推导出外力偶矩与曲率、等效弯曲应变之间的非线性关系式.结果表明:在EMC板的弯曲过程中,中性层很快接近板的拉伸表面,且中性层位置及板的弯曲行为对板的面内剪切模量非常敏感;在板的初始弯曲阶段,弯矩与曲率遵循传统单向板的线弹性弯曲理论;而后随着曲率的增加,弯矩与曲率关系遵循本研究所提出的非线性关系,所得理论结果与EMC层合板的四点纯弯曲实验现象较为吻合.
关键词:
EMC层合板
,
微屈曲
,
弯曲行为
,
虚功原理
