室溫下聚碳酸酯棘輪行為的實驗研究.pdf

1、聚合物作為一種高性能的材料，廣泛應(yīng)用于生活的各個行業(yè)，在使用中難免會承受循環(huán)載荷的作用，非對稱循環(huán)載荷下產(chǎn)生的循環(huán)變形的累計會導(dǎo)致材料的棘輪效應(yīng)，而棘輪變形的過度累積會導(dǎo)致結(jié)構(gòu)件產(chǎn)生無法預(yù)料的破壞，使對此類變形的研究顯得尤為重要。近年來，眾多學(xué)者已對聚合物材料棘輪變形行為進(jìn)行了相關(guān)的研究，然而尚存在兩點不足:(1)對不同分子量聚合物材料的單軸棘輪效應(yīng)尚未見報道;(2)針對聚合物材料扭轉(zhuǎn)方向以及多軸棘輪的研究尚欠系統(tǒng)性。
　　為此，

2、本文選用應(yīng)用廣泛的聚碳酸酯(PC)材料，對其室溫棘輪變形行為進(jìn)行了較系統(tǒng)的實驗研究，包括單軸棘輪、扭轉(zhuǎn)棘輪以及多軸棘輪，主要討論了該材料單次加載的率相關(guān)性、蠕變以及松弛現(xiàn)象，最重要的是系統(tǒng)探討了材料棘輪行為的影響因素，比如應(yīng)力水平、應(yīng)力率、峰值保持時間、加載歷史以及非比例加載路徑（菱形、方形、蝶形、沙漏型）等，除此之外還系統(tǒng)的討論了不同分子量PC材料的單軸棘輪變形。結(jié)果表明:PC材料在單調(diào)拉伸以及扭轉(zhuǎn)中均呈現(xiàn)了明顯的率相關(guān)性，加載率越大

3、，對應(yīng)的材料屈服強度越高;該材料軸向與剪切方向均產(chǎn)生了明顯的蠕變變形，變形大小與施加的應(yīng)力緊密相關(guān)，應(yīng)力越大，蠕變變形越大，且應(yīng)力越大蠕變恢復(fù)時產(chǎn)生的不可恢復(fù)的殘余變形越多;該材料在單軸、剪切以及不同非比例多軸應(yīng)力循環(huán)實驗中均有明顯的棘輪變形產(chǎn)生;軸向與剪切方向以及同一非比例路徑下棘輪變形的大小與施加的等效應(yīng)力水平、應(yīng)力率以及應(yīng)力保持時間的大小息息相關(guān)，施加的等效應(yīng)力水平越高、峰值保持時間越長、應(yīng)力率越小，產(chǎn)生的棘輪變形越大;另外在非比