【摘要】： 大部分高聚物的力學性能依賴于溫度、持荷時間、加載速率和環(huán)境等因素，其中，溫度和時間的依賴性尤為顯著。同時，銀紋化和銀紋損傷是高聚物特有的一種現(xiàn)象，細觀層次的銀紋引發(fā)、生長和斷裂在聚合物損傷斷裂的整個過程中起著承前啟后的作用，它是溝通宏、微觀變形機制的橋梁，是材料塑性變形的機制之一，同時又是材料宏觀破壞以前微觀上損傷、破壞的開始，它代表材料微觀斷裂和屈服之間的一個中間狀態(tài)，可以看作是聚合物材料宏觀斷裂的先兆，受到國內(nèi)外學者們的廣泛關(guān)注。因此，開展工程聚合物變形、破壞以及時間相依和溫度依賴性等非線性力學行為研究，探討聚合物破壞過程中的非線性力學行為，為聚合物及其復(fù)合材料的改性、實現(xiàn)聚合物的工程化與高性能化提供重要的理論依據(jù)，具有重要的理論研究意義和實際應(yīng)用價值。 本文以高分子物理學、含缺陷流變性物體的材料破壞理論為基礎(chǔ)，以實驗為手段，以工程中常用的PMMA為研究對象，對PMMA銀紋破壞的非線性力學行為進行了研究。作者采用顯微技術(shù)，對PMMA在蠕變或松弛條件下，不同應(yīng)力水平和不同基溫下的PMMA銀紋損傷進行了實驗研究。經(jīng)圖像處理，得到了在不同應(yīng)力水平下、不同基溫下，PMMA試件紋損傷面密度隨時間的變化規(guī)律。具體地， 1．根據(jù)聚合物時間相依的粘彈性機理，對PMMA試件進行了單軸拉伸蠕變實驗，著重研究了高聚物粘彈性變形的非線性及應(yīng)力水平相關(guān)性；在此基礎(chǔ)上，對實驗數(shù)據(jù)進行擬合，得到了各個材料參數(shù)，并對幾種現(xiàn)有的一維蠕變理論進行了對比分析； 2．對PMMA在恒定荷載作用下，不同基溫下的PMMA銀紋損傷進行了實時在線觀測，結(jié)果表明：PMMA試件的銀紋隨持荷時間增加，而且隨著溫度的升高，可以加劇這種銀紋隨時間的變化；經(jīng)圖像處理，得到了不同基溫下、不同應(yīng)力水平下，PMMA試件銀紋損傷面密度值；進而，對所得數(shù)據(jù)進行非線性擬合，得到PMMA試件銀紋損傷密度隨時間演化規(guī)律，以及應(yīng)力水平依賴性； 3．為了探討聚合物銀紋損傷的溫度依賴性，也為了進一步研究聚合物銀紋的本質(zhì)，以區(qū)別細觀銀紋與宏觀裂紋，對受損PMMA試件(卸載后)在不同溫度條件下銀紋損傷隨時間的變化進行了實驗研究，結(jié)果表明：PMMA試件的銀紋隨時間減少，而且隨著溫度的升高，可以加劇這種銀紋隨時間的變化；經(jīng)數(shù)據(jù)處 武漢理工大學碩士學位論文 理，得到了不同溫度條件下，PMMA試件銀紋損傷面密度值;進而，對所得數(shù)據(jù) 進行非線性擬合，得到PMMA試件銀紋損傷密度隨時間演化規(guī)律，以及溫度依賴 性。 本文運用高分子物理、含缺陷流變性物體的材料破壞等理論，以實驗為基 礎(chǔ)，對聚合物變形、破壞以及時間相依和溫度依賴性等非線性力學行為進行研 究，試圖尋求聚合物銀紋損傷的一般規(guī)律，為研究聚合物的細觀損傷提供了一 種可行的損傷模型與方法。
【圖文】：

圖像視場為0.704、0.576mm’，由圖可知，在恒定的應(yīng)力作用下，試件銀紋損傷密度隨時間增加。從圖上可看出，同一應(yīng)力水平下，作用時間短，銀紋出現(xiàn)的少而細小(圖3一3中I)，隨著時間的延長，銀紋慢慢發(fā)展，密度變大，

武漢理工大學碩士學位論文逐漸變長、變粗(圖3一3中W)。3.2.1.2銀紋損傷的應(yīng)力水平相依性實驗得到的銀紋損傷圖像按不同應(yīng)力水平如圖(3一4)所示，由圖可知，在相同的作用時間內(nèi)，所受的應(yīng)力越大，試件銀紋損傷越嚴重。。“22.92山加aJ二25九護aJ二27.1五荃Pa口=29.2九護a圖3一4PMMAP試件對應(yīng)不同應(yīng)力水平銀紋損傷(30口，lh)3.2.220℃條件下pMMA銀紋演化3.2.2.蠕變條件下銀紋損傷隨時間的演化本試驗恒載分為5組，分別為:563N，，58lN，6o0N，620N
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：TB322

【引證文獻】

相關(guān)博士學位論文 前1條

1 蔡振兵;扭動微動磨損機理研究[D];西南交通大學;2009年

本文編號：2629687