聚合物弹性体材料应力-应变关系的理论研究

作     者：丁芳 张欢 丁明明 石彤非 李云琦 安立佳 Fang Ding;Huan Zhang;Ming-ming Ding;Tong-fei Shi;Yun-qi Li;Li-jia An

作者机构：中国科学院合成橡胶及其高性能复合材料重点实验室中国科学院长春应用化学研究所长春130022 高分子化学与物理国家重点实验室中国科学院长春应用化学研究所长春130022 中国科学技术大学应用化学与工程学院合肥230026 

出 版 物：《高分子学报》 (Acta Polymerica Sinica)

年 卷 期：2019年第50卷第12期

页      面：1357-1366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：国家自然科学基金(基金号21774128,U1832177) 中国科学院前沿科学重点研究项目(项目号QYZDY-SSW-SLH027)资助 

主　　题：本构模型 应力-应变关系 聚合物弹性体 力学性能 

摘      要：通过解析应力-应变关系可以得到弹性体材料组成结构与性能的定量关系.迄今为止,已发展出三十余种常见本构模型.明确这些模型的基本假设、边界条件、曲线特征和适用体系既能为聚合物弹性体材料力学性能的工程应用提供指导,又能进一步深化对材料宏观性能与微观组成和结构联系的理解,提升高性能弹性体材料的设计能力.本文分析了包含唯象、统计力学及其变体模型的发展关系、应力-应变曲线特征,采用非线性拟合模拟模型两两间的关系并计算其最佳确定系数和Fréchet距离,给出了不同模型的相似度和定量等价性评估.研究发现Gent和Warner模型、Three-Chain和EightChain等5对模型可以实现数学等价,而一些参数多、计算复杂的模型可以用相对简单的模型在曲线特征上单向替代.