乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜单向拉伸性能及黏塑性本构模型

胡鹏宇; 胡建辉; 陈务军; 赵兵

doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2016.11.007

摘要

对厚度为250μm的长条形ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)薄膜试样进行了8种定速(拉伸速度由极慢的1 mm/min到极快的500 mm/min)单向拉伸试验,得到了相应的应力应变曲线、屈服强度、弹性模量等参数随拉伸速率的变化规律.结果表明:ETFE薄膜的屈服强度和屈服应变随拉伸速率的增加而增加;ETFE薄膜的切线、割线弹性模量,以及基于应变能和应变余能的等效弹性模量随拉伸速率的增加而增大,3种弹性模量之间的差值也随拉伸速率的增加而增大.对上述应力应变曲线进行分析,提出了ETFE膜材的黏塑性本构模型(Peirce模型),并在有限元分析软件ANSYS中进行了数值模拟,其结果与试验得出的应力应变曲线吻合较好.

关键词： 乙烯四氟乙烯共聚物薄膜, 拉伸性能, 黏塑性本构模型, Peirce模型

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胡鹏宇 , 胡建辉 , 陈务军 , 赵兵 . 乙烯-四氟乙烯共聚物薄膜单向拉伸性能及黏塑性本构模型[J]. 上海交通大学学报, 2016 , 50(11) : 1700 -1705 . DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2016.11.007

Abstract

对厚度为250μm的长条形ETFE(乙烯-四氟乙烯共聚物)薄膜试样进行了8种定速(拉伸速度由极慢的1 mm/min到极快的500 mm/min)单向拉伸试验,得到了相应的应力应变曲线、屈服强度、弹性模量等参数随拉伸速率的变化规律.结果表明:ETFE薄膜的屈服强度和屈服应变随拉伸速率的增加而增加;ETFE薄膜的切线、割线弹性模量,以及基于应变能和应变余能的等效弹性模量随拉伸速率的增加而增大,3种弹性模量之间的差值也随拉伸速率的增加而增大.对上述应力应变曲线进行分析,提出了ETFE膜材的黏塑性本构模型(Peirce模型),并在有限元分析软件ANSYS中进行了数值模拟,其结果与试验得出的应力应变曲线吻合较好.

Key words： 乙烯四氟乙烯共聚物薄膜, 拉伸性能, 黏塑性本构模型, Peirce模型

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