Kevlar29纱线动态拉伸力学性能与本构方程

作     者：周玄 徐立志 任文科 高光发 ZHOU Xuan;XU Lizhi;REN Wenke;GAO Guangfa

作者机构：南京理工大学机械工程学院江苏南京210094 宁波大学冲击与安全工程教育部重点实验室浙江宁波315211 西南科技大学工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室四川绵阳621010 

出 版 物：《爆炸与冲击》 (Explosion and Shock Waves)

年 卷 期：2024年第44卷第1期

页      面：47-59页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(12172179,11772160,11472008,12202207) 国防科技创新特区项目 中国博士后科学基金(2022M711623) 江苏省自然科学基金青年基金(BK20220968) 冲击与安全工程教育部重点实验室(宁波大学)开放基金(CJ202201) 工程材料与结构冲击振动四川省重点实验室开放基金(22kfgk03) 江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX22_0475) 

主　　题：Kevlar纤维 拉伸力学性能 黏弹性本构模型 应变率效应 

摘      要：为了能够清晰地表征芳纶纱线在不同应变率下的力学行为,进行了Kevlar29纱线的准静态和动态拉伸试验,结合分离式霍普金森拉杆理论和运动目标追踪法,获得了Kevlar29纱线在不同应变率下的应力-应变曲线,分析了纱线动态拉伸的变形与断裂过程,揭示了Kevlar29纱线力学性能的应变率效应;通过最小二乘法拟合得到了基于纱线应变率效应的黏弹性本构方程,分析了三元件和五元件本构模型的差异及适用性。结果表明:随着应变率升高,Kevlar29纱线的断裂应变减小,拉伸强度和韧性先增大后减小,拉伸模量先增大后趋于稳定;五元件黏弹性本构模型能够较好地表征纱线力学性能的应变率效应。