聚四氟乙烯复合材料力学性能研究与有限元分析

在万能材料试验机上对聚四氟乙烯(PTFE)复合材料进行不同温度及不同拉伸速率下的单轴拉伸性能测试,获得温度范围为253~333 K、拉伸速率范围为10~200 mm/min条件下的一系列拉伸应力–应变曲线,发现PTFE复合材料的拉伸性能对温度变化敏感,对拉伸速率变化不敏感。为了能定量描述PTFE复合材料的力学特性,同时也为有限元数值模拟提供材料模型,根据拉伸试验结果,建立了PTFE复合材料单轴拉伸本构模型,该本构模型以数学公式的形式较好地表达了PTFE复合材料应力–应变曲线随拉伸速率及温度的变化关系。最后,对PTFE复合材料板材进行了单向压缩实验,并利用ABAQUS软件,使用所建立的本构模型,对PTFE复合材料板材进行单向压缩的有限元分析,通过仿真结果与实际试验结果对比,验证了建立的本构模型的正确性,表明该本构模型具有一定的通用性。