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1.
形状记忆聚合物是一种新型的智能材料,与记忆合金相比它具有密度低、高恢复率、易生产和低成本等优点。由于这些特性,它广泛应用于医疗和航天等领域,其理论研究逐渐得到人们的重视。形状记忆聚合物主要通过热致变形来实现形状记忆和恢复效应,因此热力学本构模型是其材料的形状记忆和恢复功能的关键因素。文中介绍了形状记忆聚合物热力学本构模型的一些理论研究成果,并对其中存在的一些问题作了简要地讨论。  相似文献   
2.
Francis等对单向形状记忆聚合物复合材料(EMC)层合板在热激活温度下的折叠变形过程建立了理论分析模型,研究结果表明:在板的整个弯曲过程都存在半波长,且其值恒定不变.实际上,小曲率条件下纤维的微屈曲还没有发生,半波长根本不存在.本文指出其研究中的不足并加以完善.结果表明:纤维微屈曲半波长与板的弯曲曲率之间的关系曲线可分为两个阶段,在小曲率阶段,因超出模型的适用范围被视为无效曲线;在大于小曲率的阶段,随着曲率的增加,半波长趋于稳定,同时该曲线能初步识别出模型的适用与非适用曲率范围.事实表明所提出的改进结果更加符合EMC层合板的弯曲实际.  相似文献   
3.
对单向形状记忆聚合物复合材料(EMC)层合板在其基体玻璃化转变温度(Tg)之上的弯曲行为进行了研究。首先介绍了EMC层合板多约束弯曲变形实验,并依据纤维微屈曲变形特征建立其形函数;然后分析得出弯曲层合板的各分应变能及由其组成的总应变能;在此基础上,依据虚功原理,通过总应变能推导出外力偶矩与曲率、等效弯曲应变之间的非线性关系式。结果表明:在EMC板的弯曲过程中,中性层很快接近板的拉伸表面,且中性层位置及板的弯曲行为对板的面内剪切模量非常敏感;在板的初始弯曲阶段,弯矩与曲率遵循传统单向板的线弹性弯曲理论;而后随着曲率的增加,弯矩与曲率关系遵循本研究所提出的非线性关系,所得理论结果与EMC层合板的四点纯弯曲实验现象较为吻合。  相似文献   
4.
形状记忆聚合物作为一类新型功能材料,具有独特优点,近年来在机理研究和工程应用方面均受到高度重视。由于其功能实现主要是通过热激励实现的,建立其热力学本构方程是开展该类功能材料变形机理研究的基础。本文首先通过单拉伸实验研究了热致形状记忆聚氨酯在预应变分别为0%、5%、10%和20%下的形状冻结和恢复性能。考虑其冻结/恢复时间延迟效应、应力松弛效应以及热变形效应的影响,对其变形过程进行了理论分析。结果证实,理论预测值与实验测试结果较为吻合。  相似文献   
5.
首先对形状记忆聚合物热力学性质的最新研究进展进行了综述,指出通过建立机械冻结份数和热冻结份数两个内变量参数能更好地反映该类材料的形状记忆和恢复特性。其次,对纤维增强形状记忆聚合物复合材料的折叠变形机理进行了分析,指出屈曲变形是该类材料实现较大弯曲折叠率的主要原因,但由于传统屈曲理论针对的是硬基体/纤维增强复合材料,其屈曲过程对应的是不可恢复的破坏过程,所以并不能有效分析该类软基体复合材料弯曲加载过程中的可恢复屈曲过程。在此基础上,提出了一个新的二维屈曲模型,通过对形状记忆环氧/碳纤维层合板的弯曲变形分析,发现理论预测值与实验观测结果较为接近,而且进一步给出了纤维屈曲的空间分布、最终破坏模式和可能的优化措施等。最后,简要介绍了该类复合材料在空间展开结构中的应用前景。  相似文献   
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