一、不同应变率下玻璃态高聚物非线性屈服后行为的唯象本构定律(英文)（论文文献综述）
吴春波[1]（2020）在《环氧树脂不同温度下动态力学行为及本构模型研究》文中研究表明复合材料在航空航天领域的应用越来越广,例如复合材料件在航空发动机和飞机结构中的占比日益增多,伴随而来问题就是复合材料结构能否经得住飞机运行中的复杂载荷,如鸟和冰雹撞击带来的冲击载荷。掌握复合材料基体的动态力学行为对于研究复合材料的冲击响应意义重大,因此本文针对航空航天结构中聚合物基复合材料常用的TDE86环氧树脂的动态力学性能以及本构模型开展研究,主要包括以下三方面的内容:1)开展了TDE86环氧树脂在4种温度、3种应变率下的准静态压缩试验,获得了环氧树脂在准静态压缩下的应力应变曲线,分析了温度和应变率对材料准静态压缩力学性能的影响。结果表明:环氧树脂的弹性模量、屈服应力和屈服应变随着应变率的增大而增大,随着温度的提高而发生较为明显的减小。2)利用霍普金森压杆装置开展了TDE86环氧树脂动态压缩试验,获得了材料动态压缩应力应变曲线,分析了温度和应变率对材料动态压缩力学性能的影响。结果表明:环氧树脂动态应力应变曲线分为四个阶段,分别为初始弹性段、屈服、应变软化和卸载;高应变率下屈服应变和应变率没有明显的关系,且屈服应变整体上比低应变率时小。屈服应力随着应变率数值的增大而线性增大。相同应变率下,屈服应力随着温度的升高而减小,屈服应变不随着温度单调变化。3)利用准静态和动态压缩应力应变曲线拟合了4种温度下的朱-王-唐（ZWT）本构方程的参数,并使用Fortran语言编写了ZWT本构模型的ABAQUS用户子程序VUMAT。然后在ABAQUS软件中建立SHPB有限元模型并开展计算,通过将仿真得到的应力应变曲线与试验对比,验证了用户子程序VUMAT的有效性。总得来说,本文开展了TDE86环氧树脂的准静态和动态压缩试验,并基于自编的ZWT本构模型的VUMAT进行了动态压缩数值仿真,对于进一步研究TDE86环氧树脂在航空航天领域的应用具有重要的意义。
于鹏,姚小虎,张晓晴,韩强[2]（2016）在《聚碳酸酯类非晶聚合物力学性能及其本构关系》文中研究说明聚碳酸酯是一类玻璃态非晶聚合物材料,由于其出色的耐热和抗冲击能力,被广泛地应用于国防军事和工业领域.针对主要应用于聚碳酸酯材料类非晶聚合物,首先回顾了其力学性能实验研究现状,从唯象的角度分析实验结果,揭示这类材料力学性能.其次介绍了这类材料的各种本构模型的发展历程、物理机制、力学特性、适用范围等.最后,概述了各类本构模型在聚碳酸酯类聚合物材料中的应用,从工程应用的角度进一步讨论了本构模型对材料力学行为的表征,同时给出了聚碳酸酯类材料在实验和理论研究中仍然存在的关键科学问题及进一步的研究展望.
于鹏[3]（2014）在《航空聚碳酸酯动态力学性能及本构关系研究》文中提出玻璃聚合物类材料聚碳酸酯（PolyCarbonate），简称PC，是一种透明材料，由于其出色的耐热和抗冲击能力，因此被广泛地应用于国防军事和工业领域之中，如飞机、汽车的挡风玻璃，头盔，防弹衣等等。众所周知，聚合物类材料具有很强的温度和应变率敏感性，即在不同的温度和应变率下，其表现出来的力学性能有所不同。因此，对这类材料动态力学性能的研究有着十分重要的意义。本文针对主要应用于航空领域（即飞机挡风玻璃）的聚碳酸酯，通过实验和理论相结合的方法，对其动态力学性能和本构关系进行了研究。主要的工作可以分为以下四个部分：第一部分（第二章）：通过美斯特万能压缩试验机（MTS）和分离式霍普金森压杆（SHPB）实验，得到了PC从低温到高温（-40℃-100℃），从低应变率到高应变率（0.001s-1-5000s-1）的压缩应力-应变曲线。通过实验曲线，可以明显地观察到PC材料的温度相关性和应变率相关性。第二部分（第三章）：基于实验得到的常温下应力-应变曲线，应用商业有限元计LS-DYNA3D中分段线性刚塑性材料模型（Piecewise Linear Plasticity）对PC的SHPB实验进行了仿真，初步验证实验结果的可靠性。在此基础上，提出了适用于PC材料的简化的Johnson-Cook（J-C）本构模型，并将其应用于鸟体撞击飞机挡风玻璃的仿真计算中，得到的计算结果与文献中的实验结果比较吻合，验证了其J-C本构模型的工程应用性。第三部分（第四章）：基于动态热机械分析实验（DMA）得到的实验结果，结合高聚物粘弹-塑性理论，时温转换原理提出了适用于PC材料的粘-弹塑性本构模型。在实验曲线的基础上，通过少量数值拟合的方法，确定了本构方程中的材料参数，并将本构模型的理论值与实验结果进行了对比，得到了较好的吻合。第四部分（第五章）：对柔性体高速撞击PC平板进行了实验研究。通过位移传感器，应变片采集到了PC板位移和应变时程曲线，并用高速摄影机拍摄到了PC板在撞击过程中产生的大变形和破坏模式。
F.ZA■RI,K.WOZNICA,M.NA■T ABDELAZIZ[4]（2003）在《不同应变率下玻璃态高聚物非线性屈服后行为的唯象本构定律(英文)》文中提出基于描述高温下金属行为的方法并经过修改状态变量本构方程,本研究提出一个无定形高聚物的粘塑性行为的模型.该模型包括了应变率敏感性效应,应变软化效应和应变硬化效应.在不同应变率和低于玻璃态转变温度（Tg）范围内,利用已发表的单轴试验的实验数据给出了一个确定模型参数的方法。数值算法表明该模型能较好预示屈服后的本征软化以及随之而产生的渐进定向硬化,尤其是对无定形玻璃态高聚物.
二、不同应变率下玻璃态高聚物非线性屈服后行为的唯象本构定律(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、不同应变率下玻璃态高聚物非线性屈服后行为的唯象本构定律(英文)（论文提纲范文）
（1）环氧树脂不同温度下动态力学行为及本构模型研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 树脂基复合材料试验及仿真研究 |
| 1.2.2 环氧树脂的力学性能研究 |
| 1.2.3 聚合物动态本构模型研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 环氧树脂在不同温度下的准静态压缩试验 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验件与试验设备 |
| 2.2.1 准静态压缩试验件 |
| 2.2.2 试验设备 |
| 2.3 试验结果与分析 |
| 2.3.1 试件压缩后形貌 |
| 2.3.2 应变率对准静态压缩性能的影响 |
| 2.3.3 温度对准静态压缩性能的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 环氧树脂在不同温度下的动态压缩试验 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 动态压缩试验 |
| 3.2.1 试验原理 |
| 3.2.2 试验设备 |
| 3.2.3 动态压缩试验件 |
| 3.2.4 SHPB校核及波形整形 |
| 3.2.5 试验的开展 |
| 3.3 试验数据处理软件开发 |
| 3.3.1 绘制原始波形模块 |
| 3.3.2 滤波与对齐波形模块 |
| 3.3.3 结果模块 |
| 3.4 试验结果与分析 |
| 3.4.1 典型冲击过程 |
| 3.4.2 动态应力应变曲线 |
| 3.4.3 应变率和温度对动态压缩性能的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 ZWT本构模型子程序编写及验证 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 ZWT本构模型 |
| 4.3 模型参数确定 |
| 4.4 VUMAT用户材料子程序编写 |
| 4.4.1 VUMAT介绍 |
| 4.4.2 ZWT本构模型子程序编写 |
| 4.5 SHPB数值仿真 |
| 4.5.1 有限元网格划分 |
| 4.5.2 边界条件、接触和加载设置 |
| 4.5.3 材料模型 |
| 4.5.4 计算结果分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（3）航空聚碳酸酯动态力学性能及本构关系研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究的背景以及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 PC 材料的实验研究现状 |
| 1.2.2 PC 材料的本构研究现状 |
| 1.2.3 本文的研究内容及方法 |
| 第二章 聚碳酸酯的 MTS 和 SHPB 压缩实验 |
| 2.1 PC 材料 MTS 压缩实验 |
| 2.1.1 实验装置及原理 |
| 2.1.2 PC 试件准备 |
| 2.1.3 实验结果 |
| 2.2 PC 材料 SHPB 实验 |
| 2.2.1 实验装置及原理 |
| 2.2.2 研究进展及实验步骤 |
| 2.2.3 实验结果分析 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 聚碳酸酯的 J-C 本构方程研究 |
| 3.1 聚碳酸酯 SHPB 实验结果验证 |
| 3.1.1 有限元软件 LS-DYNA 简介 |
| 3.1.2 SHPB 有限元模型 |
| 3.1.3 模型材料参数 |
| 3.1.4 计算结果 |
| 3.2 聚碳酸酯 J-C 本构方程 |
| 3.2.1 Johnson-cook 本构模型简介 |
| 3.2.2 PC 材料的 Johnson-cook 本构参数的确定 |
| 3.3 PC 材料 J-C 本构方程的应用 |
| 3.3.1 鸟体撞击风挡玻璃实验 |
| 3.3.2 有限元模型 |
| 3.3.3 计算结果 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 聚碳酸酯粘-弹塑性本构模型研究 |
| 4.1 聚碳酸酯的 DMA 实验 |
| 4.1.1 DMA 实验原理 |
| 4.1.2 DMA 实验结果 |
| 4.2 聚碳酸酯的粘弹性本构模型 |
| 4.2.1 PC 储能模量的温度和应变率效应 |
| 4.2.2 PC 弹性模量的温度和应变率效应 |
| 4.2.3 PC 粘弹性本构方程 |
| 4.3 PC 屈服应力的应变率和温度效应 |
| 4.4 聚碳酸酯的粘塑性本构模型 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 柔性体撞击聚碳酸酯平板实验研究 |
| 5.1 实验设备及原理 |
| 5.2 实验结果及分析 |
| 5.2.1 位移结果分析 |
| 5.2.2 应变结果分析 |
| 5.2.3 高速摄像结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
四、不同应变率下玻璃态高聚物非线性屈服后行为的唯象本构定律(英文)（论文参考文献）
- [1]环氧树脂不同温度下动态力学行为及本构模型研究[D]. 吴春波. 南京航空航天大学, 2020(07)
- [2]聚碳酸酯类非晶聚合物力学性能及其本构关系[J]. 于鹏,姚小虎,张晓晴,韩强. 力学进展, 2016(00)
- [3]航空聚碳酸酯动态力学性能及本构关系研究[D]. 于鹏. 华南理工大学, 2014(01)
- [4]不同应变率下玻璃态高聚物非线性屈服后行为的唯象本构定律(英文)[J]. F.ZA■RI,K.WOZNICA,M.NA■T ABDELAZIZ. 宁波大学学报(理工版), 2003(04)