【摘 要】
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为了研究有机硅凝胶的超弹性性能,在?30～30℃的环境温度范围内采用单轴拉伸(UT)实验,对灌封用硅凝胶的力学性能进行表征,获得了硅凝胶在不同温度下的应力-应变曲线.研究发现,硅凝胶初始弹性模量在?30～0℃的范围内与温度正相关,在0～30℃的范围内与温度负相关.随后,据UT实验数据讨论在有限元模拟中植入超弹性本构方程(Neo Hookean、Mooney-Rivlin、Yeoh、Arruda-Boyce等)的选取策略及参数确定方法,基于优选的Neo Hookean模型建立了一个温度相关超弹性本构模型,以
【机 构】
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武汉理工大学 材料科学与工程学院,武汉 430070;中国工程物理研究院 电子工程研究所,绵阳 621900
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为了研究有机硅凝胶的超弹性性能,在?30～30℃的环境温度范围内采用单轴拉伸(UT)实验,对灌封用硅凝胶的力学性能进行表征,获得了硅凝胶在不同温度下的应力-应变曲线.研究发现,硅凝胶初始弹性模量在?30～0℃的范围内与温度正相关,在0～30℃的范围内与温度负相关.随后,据UT实验数据讨论在有限元模拟中植入超弹性本构方程(Neo Hookean、Mooney-Rivlin、Yeoh、Arruda-Boyce等)的选取策略及参数确定方法,基于优选的Neo Hookean模型建立了一个温度相关超弹性本构模型,以描述硅凝胶在较大温度范围内的应力-应变响应.然后,利用商业有限元分析软件ABAQUS提供的UHYPER子程序描述与温度相关的Neo Hookean超弹性模型,结合布拉格光纤光栅监测技术(Fiber Bragg grating,FBG),选取观测点,对典型硅凝胶灌封结构在?30～30℃高低温循环进行数值模拟和实验监测.结果表明,应变的实验测试值和数值仿真结果相差7％,验证了本文建立的超弹性本构方程的可靠性和实际应用价值.
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对低速冲击(LVI)载荷下不同冲击位置对T型复合材料加筋板损伤容限的影响进行了试验研究.选取了2个典型冲击位置,即:两筋间蒙皮和筋条长桁边缘,引入目视可检冲击损伤(VID).借助目视及无损检测手段观察到不同冲击位置处的损伤存在显著差异.相比于蒙皮冲击,长桁边缘冲击处的损伤形式更复杂,表现为:纤维断裂、基体开裂、分层、层剥离及界面脱粘.分别对完好、蒙皮冲击和长桁冲击试件进行冲击后压缩试验(CAI).结果表明:蒙皮冲击件与完好件失效过程极为相似,由于试验夹具刀口的存在,限制了加筋板的变形,诱发了损伤起始,导致
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