不同应变率下几种高分子聚合物变形耗能特征试验

作     者：刘义晴 王晓林 冯红春 周凯 LIU Yiqing;WANG Xiaolin;FENG Hongchun;ZHOU Kai

作者机构：河南质量工程职业学院河南平顶山467000 太原学院建筑与环境工程系山西太原030032 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010 太原理工大学木工程学院山西太原030024 

基　　金：山西省高等学校教学改革创新项目(J2021773) 太原学院院级科研项目(21TYKQ17) 

出 版 物：《塑料工业》 (China Plastics Industry)

年 卷 期：2023年第51卷第12期

页      码：125-132页

摘      要：为探究不同高分子聚合物材料在高应变率下的耗能效果,采用电液伺服机及霍普金森压杆(SHPB)装置对聚乙烯(PE)、聚碳酸酯(PC)、聚甲醛(POM)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)5种材料开展不同应变率下的压缩试验,分析应变率、材料种类对试件压缩变形率、峰值应力、单位体积耗散率及能量耗散率的影响规律。结果表明:静载作用下POM、PC、PVC、PP、PE试件峰值应力分别为104.60、77.60、65.82、43.63、28.70 MPa,压缩变形率分别为7.80%、2.04%、0.81%、4.38%、4.21%,弹性模量变化为PVC>PC>POM>PP>PE,POM试件强度及变形率最高,PVC试件变形程度最低。随着应变率的增大试件峰值应力随之增加,试件强度存在显著应变率效应,且POM试件应变率效应敏感度最弱,PE试件应变率效应最强。试件耗散能与入射能间存在线性正相关,试件单位体积耗散能变化规律为PVC>PC>POM>PP>PE,高应变率下PVC材料耗能效果最好,其次分别为PC、POM、PP,PE材料耗能效果最低。冲击气压的增大使得试件单位体积耗散能增大,能量耗散率降低,试件能量耗散率为PVC>PC>POM>PP>PE,因此PVC材料在高应变率下其强度较高且增幅较大,其自身耗能效果及能量耗散率最大,是定向爆破药包外壳最优选择材料。

主 题 词：高分子聚合物 应变率 变形率 波阻抗 峰值应力 单位体积耗散能 能量耗散率 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1005-5770.2023.12.019

馆 藏 号：203125469...