超高分子量聚乙烯无纬布准静态材料力学性能研究

作     者：温垚珂 徐诚 董雪花 WEN Yao-ke;XU Cheng;DONG Xue-hua

作者机构：南京理工大学机械工程学院南京210014 南京理工大学理学院南京210014 

基　　金：国防973计划资助项目(6131040302) 

出 版 物：《玻璃钢／复合材料》 (Fiber Reinforced Plastics/Composites)

年 卷 期：2014年第2期

页      码：14-18页

摘      要：超高分子量聚乙烯(UHMWPE)无纬布是制作软质防弹衣的主要材料。首先通过实验研究了UHMWPE无纬布在准静态载荷下的拉伸、面内剪切和冲压式剪切特性。实验表明,UHMWPE无纬布在准静态拉伸过程中发生突然的脆性断裂,拉伸强度约为641MPa;面内剪切实验中试件的力-位移曲线呈现明显的非线性,材料在受力方向发生了塑性强化,试件的主要失效形式为基体的剪切破坏,失效后纤维夹角从90°减小到74°;设计制造了一套用于测量UHMWPE无纬布沿厚度方向剪切强度的夹具,实验得到该型无纬布的剪切强度约为168MPa。随后采用壳单元建立对应的有限元模型,对拉伸实验和冲压式剪切实验过程进行数值模拟。拉伸数值结果在最大拉力、拉伸强度和失效应变等指标上与实验结果较一致,并给出了拉伸过程中试件中的应力分布情况;冲压式剪切数值结果给出了剪切失效部位每层单元的应力变化情况。

主 题 词：UHMWPE 拉伸 面内剪切 冲压式剪切 有限元 

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

D　O　I：10.3969/j.issn.1003-0999.2014.02.003

馆 藏 号：203996684...