假人皮膚材料常被用于替代真人皮膚服役于許多復(fù)雜環(huán)境,在這些服役過程中,不可避免會承受動態(tài)沖擊載荷的作用,為使假人皮膚材料在受動態(tài)沖擊載荷時能真實(shí)反映真人皮膚在同等受試條件下的力學(xué)響應(yīng),必須了解假人皮膚的動態(tài)力學(xué)性能,并建立精確的本構(gòu)模型。本文首先對假人皮膚材料進(jìn)行了準(zhǔn)靜態(tài)加載下的試驗(yàn)研究,包括低應(yīng)變率的單軸壓縮試驗(yàn)、壓縮松弛試驗(yàn)及壓縮蠕變試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明,假人皮膚材料具有明顯的超彈性和粘彈性特性,且具有一定的應(yīng)變率敏感性。依據(jù)假人皮膚材料準(zhǔn)靜態(tài)加載下的力學(xué)特性,考察了常用超彈性模型和粘彈性模型對假人皮膚材料力學(xué)行為的表征效果,發(fā)現(xiàn)這些常用的超彈性模型和粘彈性模型能夠較好地描述假人皮膚材料的力學(xué)行為,但各應(yīng)變率下的模型參數(shù)各不相同,使得模型不具有一般性。為此,本文發(fā)展了修正形式的ZWT模型及率相關(guān)的粘-超彈性模型,通過與試驗(yàn)結(jié)果對比發(fā)現(xiàn),兩種模型都能夠較好地實(shí)現(xiàn)對假人皮膚材料低應(yīng)變率下力學(xué)行為的描述。針對假人皮膚材料的力學(xué)特性,基于霍普金森壓桿（SHPB）試驗(yàn)原理,建立了一套適合測試其動態(tài)力學(xué)行為的SHPB試驗(yàn)平臺。試驗(yàn)獲得了應(yīng)變率為1510s^-1、2260 s<... 

【文章來源】：安徽建筑大學(xué)安徽省

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 假人皮膚材料的試驗(yàn)研究現(xiàn)狀
        1.2.1 假人皮膚材料的準(zhǔn)靜態(tài)試驗(yàn)研究
        1.2.2 假人皮膚材料的動態(tài)試驗(yàn)研究
    1.3 假人皮膚材料本構(gòu)模型研究現(xiàn)狀
        1.3.1 靜態(tài)本構(gòu)模型
        1.3.2 動態(tài)本構(gòu)模型
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第二章 假人皮膚材料準(zhǔn)靜態(tài)力學(xué)行為研究
    2.1 試件制備
    2.2 假人皮膚材料準(zhǔn)靜態(tài)壓縮試驗(yàn)
        2.2.1 假人皮膚材料低應(yīng)變率單軸壓縮試驗(yàn)
        2.2.2 假人皮膚材料的壓縮松弛試驗(yàn)
        2.2.3 假人皮膚材料的壓縮蠕變試驗(yàn)
    2.3 假人皮膚材料準(zhǔn)靜態(tài)下力學(xué)行為表征
        2.3.1 假人皮膚材料超彈性力學(xué)行為表征
        2.3.2 假人皮膚材料粘彈性力學(xué)行為表征
        2.3.3 假人皮膚材料粘-超彈性力學(xué)行為的綜合表征
    2.4 本章小結(jié)
第三章 假人皮膚材料動態(tài)力學(xué)行為的測試
    3.1 SHPB實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
        3.1.1 一維彈性波理論
        3.1.2 SHPB實(shí)驗(yàn)裝置及原理
    3.2 軟質(zhì)材料測試難點(diǎn)及SHPB實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)
        3.2.1 試件的尺寸及潤滑
        3.2.2 微弱的透射信號
        3.2.3 恒應(yīng)變率加載
    3.3 假人皮膚材料的動態(tài)壓縮試驗(yàn)
        3.3.1 試驗(yàn)過程
        3.3.2 試驗(yàn)結(jié)果與討論
    3.4 本章小結(jié)
第四章 假人皮膚材料動態(tài)本構(gòu)模型研究
    4.1 ZWT非線性粘彈性模型
    4.2 粘-超彈性模型
        4.2.1 超彈性模型
        4.2.2 粘彈性模型
        4.2.3 粘-超彈性模型
    4.3 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡介及讀研期間主要科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]豬肝動態(tài)力學(xué)性能及本構(gòu)模型研究[J]. 王寶珍,胡時勝.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2017(06)
[3]高密度聚乙烯單軸拉伸力學(xué)性能及本構(gòu)關(guān)系研究[J]. 馬賽爾,許進(jìn)升,童心,周長省,李昊.  中國塑料. 2016(04)
[4]基于軟材料的SHPB波形整形技術(shù)[J]. 陳剛,張青平,黃西成.  中國科學(xué):技術(shù)科學(xué). 2016(04)
[5]基于有限元的假人頭部和頸部標(biāo)定實(shí)驗(yàn)[J]. 陳震宇,范榮妹.  機(jī)械工程師. 2016(02)
[6]汽車側(cè)面和斜碰撞中人體胸部損傷響應(yīng)數(shù)值分析[J]. 王方,楊濟(jì)匡,李桂兵,周水庭,韓勇,李凡.  力學(xué)學(xué)報(bào). 2016(01)
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[9]Hopkinson壓桿技術(shù)在中國的發(fā)展回顧[J]. 胡時勝,王禮立,宋力,張磊.  爆炸與沖擊. 2014(06)
[10]大鼠皮膚的循環(huán)力學(xué)性能研究[J]. 陳剛,尤琳,李研,崔仕博,陳旭.  天津大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)與工程技術(shù)版). 2015(05)

博士論文
[1]肌肉類軟組織動態(tài)力學(xué)性能研究[D]. 王寶珍.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2010

碩士論文
[1]豬膝關(guān)節(jié)軟骨的動態(tài)力學(xué)性能測試[D]. 呂雪瑩.浙江大學(xué) 2014
[2]Hopkinson壓桿測試技術(shù)探討[D]. 張智峰.哈爾濱工程大學(xué) 2005
[3]生物仿真材料力學(xué)性能測試系統(tǒng)的研究與開發(fā)[D]. 梁正協(xié).四川大學(xué) 2004
[4]分離式霍普金森壓桿實(shí)驗(yàn)技術(shù)的改進(jìn)和應(yīng)用[D]. 趙習(xí)金.中國人民解放軍國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003



本文編號：2992503