PVC/TPU共混材料静动态力学性能及本构模型研究

作     者：雷经发 胡基波 刘涛 吴文奇 沈朝阳 LEI Jingfa;HU Jibo;LIU Tao;WU Wenqi;Shen Zhaoyang

作者机构：安徽建筑大学机械与电气工程学院合肥230601 工程机械智能制造安徽省教育厅重点实验室合肥230601 

出 版 物：《中国塑料》 (China Plastics)

年 卷 期：2024年第38卷第5期

页      面：1-6页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：合肥市自然科学基金项目(2021019) 安徽高校自然科学研究重大项目(KJ2023AH040036、KJ2021ZD0068) 安徽高校协同创新项目(GXXT⁃2023⁃025) 

主　　题：聚氯乙烯 热塑性聚氨酯 应变率 本构模型 

摘      要：利用万能材料试验机和高速拉伸试验机对2种成型方式和6种共混比的聚氯乙烯/热塑性聚氨酯(PVC/TPU)共混材料开展静动态拉伸力学性能测试,并基于断裂伸长率和邵氏硬度进行成型方式和共混比优选。进一步获取了共混材料在较宽应变率范围(0.001~700 s-1)的应力⁃应变数据,并进行了拉伸断面的微观表征。结果表明,模压成型材料断裂伸长率更高,共混比为90/10时材料具有最高的断裂伸长率,邵氏硬度符合试验假人软组织材料的硬度范围(邵尔40~70 A)。共混比为90/10(PVC/TPU)材料在静动态载荷下均具有显著的应变率效应。选取朱⁃王⁃唐(ZWT)方程和Sherwood⁃Frost方程构建了材料的本构模型,对比发现Sherwood⁃Frost方程拟合效果更好。形貌分析发现,静动态加载下,材料均为典型的脆性断裂,未出现明显的相分离现象。随着应变率的增加,断面逐渐变粗糙,并产生空穴及微小裂纹。