發(fā)布時(shí)間：2025-05-06 21:33

　　 通過(guò)扭轉(zhuǎn)試驗(yàn)對(duì)高聚物注漿材料剪切性能進(jìn)行試驗(yàn)研究,并在掃描電子顯微鏡(scanning electron microscope, SEM)下觀(guān)測(cè)了試件斷面處胞體形狀破壞特征,在此基礎(chǔ)上通過(guò)有限元數(shù)值模擬,對(duì)其剪切變形力學(xué)響應(yīng)特征及剪應(yīng)力分布規(guī)律進(jìn)行了研究。結(jié)果表明:密度對(duì)高聚物材料的剪切強(qiáng)度及剪切模量影響顯著,且隨著高聚物材料密度的增加,其剪切強(qiáng)度和剪切模量被顯著提升;高聚物材料胞體分布遵循能量最低原理,密度越大,胞體表面積越小,表面能越小,體系越穩(wěn)定;面心立方體堆砌模型可以較好模擬材料剪切變形行為,且密度越大,擬合效果越好。

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【部分圖文】：

圖1 試件成品

為探討密度對(duì)高聚物剪切力學(xué)性能的影響，本文以啞鈴狀空心圓筒試件為研究對(duì)象，利用自制的注漿模具制作了16個(gè)不同密度的空心圓筒扭轉(zhuǎn)試件，可通過(guò)向固定體積的模具中注射不同量的高聚物來(lái)控制試件密度。注漿成形后的試件如圖1所示，各試件基本參數(shù)見(jiàn)表1。1.2試驗(yàn)設(shè)備

圖2 試驗(yàn)設(shè)備及過(guò)程

此外，為探討扭轉(zhuǎn)剪切試件的破壞機(jī)理，本文采用日本JEOL公司產(chǎn)的JSM-7500F型SEM對(duì)破壞后的扭轉(zhuǎn)試件斷口進(jìn)行了微觀(guān)形態(tài)分析。2試驗(yàn)結(jié)果與分析

圖3 不同密度試樣扭矩-扭轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)

由圖3的高聚物注漿材料的扭矩轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)可知，不同密度高聚物材料在扭轉(zhuǎn)作用下具有不同的變形特征，低密度試件(0.15g/cm3)的扭轉(zhuǎn)曲線(xiàn)具有較多的鋒齒狀波動(dòng)，對(duì)于試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)大量細(xì)小裂紋，裂紋發(fā)展的過(guò)程中會(huì)吸收部分能量，同時(shí)也會(huì)增大時(shí)間變形，但表面低密度試件具有一定的剪切柔性。....

圖4 圓筒試樣破壞狀態(tài)

圖3不同密度試樣扭矩-扭轉(zhuǎn)角曲線(xiàn)根據(jù)彈性力學(xué)厚壁圓筒扭轉(zhuǎn)的解答，最大剪應(yīng)力qmax可以由式(1)確定

本文編號(hào)：4043121