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含损伤非线性粘弹性材料本构理论研究

赵荣国

  粘弹性理论是在力学和材料之间发展起来的边缘科学,是连续介质力学的一个重要组成部分。目前,国内外学者在粘弹性理论研究领域取得了许多重要的研究进展,线粘弹性理论已发展得较为完善,非线性粘弹性理论由于实验和数学上存在的困难尚处于不断的发展完善之中。在载荷或环境条件下,材料力学性能是一个逐渐劣化的过程,材料中萌生的微缺陷会随着材料变形程度的加剧而不断长大、串接、汇合并最终造成材料的破坏。为精确描述非线性粘弹性材料的力学行为,必须考虑损伤对材料本构关系的影响。本文应用粘弹性理论中的弹性回复对应原理,给出了三维各向同性材料的非线性粘弹性本构关系;从非线性粘弹性材料的连续介质热力学分析入手,结合聚丙烯试件在动态拉伸过程中的扫描电镜观察,得到了聚合物一类非线性粘弹性材料的损伤演化方程;采用连续介质损伤力学方法,根据应变等效假设得到含损伤非线性粘弹性松弛型本构关系,根据应变能等效假设得到含损伤非线性粘弹性蠕变型本构关系。针对不同应变率条件下的单轴拉伸和已知等幅循环应变历史两种情形,分别运用不考虑损伤和考虑损伤的非线性粘弹性本构方程对材料的力学行为进行模拟,验证了应用含损伤非线性粘弹性本构关系得到的理论曲线与实验结果吻合得更好的结论。……   
[关键词]:非线性粘弹性材料;本构关系;弹性回复对应原理;瞬时弹性本构关系;损伤;松弛模量;蠕变柔量
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:湘潭大学2001年