聚合物弹性体材料应力-应变关系的理论研究

作者：丁芳; 张欢; 丁明明; 石彤非; 李云琦^*; 安立佳

来源：Acta Polymerica Sinica, 2019, 50(12): 1357-1366.

• 本构模型
• 应力-应变关系
• 聚合物弹性体
• 力学性能

通过解析应力-应变关系可以得到弹性体材料组成结构与性能的定量关系.迄今为止,已发展出三十余种常见本构模型.明确这些模型的基本假设、边界条件、曲线特征和适用体系既能为聚合物弹性体材料力学性能的工程应用提供指导,又能进一步深化对材料宏观性能与微观组成和结构联系的理解,提升高性能弹性体材料的设计能力.本文分析了包含唯象、统计力学及其变体模型的发展关系、应力-应变曲线特征,采用非线性拟合模拟模型两两间的关系并计算其最佳确定系数和Fréchet距离,给出了不同模型的相似度和定量等价性评估.研究发现Gent和Warner模型、Three-Chain和EightChain等5对模型可以实现数学等价,而一些参数多、计算复杂的模型可以用相对简单的模型在曲线特征上单向替代.

• 单位
  中国科学院; 中国科学院长春应用化学研究所; 中国科学技术大学