高密度聚乙烯结构发泡塑料拉伸本构关系的研究

为了提高高密度聚乙烯（PE-HD）结构发泡工程的长期稳定性,在Sherwood-Frost模型的基础上,建立了包括应变率和密度的PE-HD结构发泡材料的本构关系,依据发泡塑料的拉伸应力-应变曲线,用数值方法拟合了该模型中的相关参数。验证结果表明,提出的本构方程能反映材料的应力-应变关系。     

高密度聚乙烯管热熔焊接接头本构模型研究

采用实验方法研究高密度聚乙烯(PE?HD)热熔焊接接头区域的材料性能与管材本体的差异.按照ISO 21307标准方法形成热熔焊接接头后,去除内外卷边,设计接头取样方式并改进拉伸试样.通过不同应变率下管材和焊接接头的单轴拉伸试验,使用一种新的本构分析方法与Suleiman方法研究其本构模型差异,得到了模型参数随应变率变化...     

未反应炸药本构关系

介绍了未反应炸药的本构方程表达式,几种试验方法和新的方案设想。     

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。     

橡胶材料本构模型辨识方法改进

根据橡胶材料辨识的数学公式推导,利用MATLAB软件通过最小二乘法拟合建立一种橡胶材料本构模型辨识编程计算方法,并与Abaqus有限元分析软件辨识工具进行对比分析。结果表明,相对Abaqus软件辨识工具,该计算方法使用条件较简单,拟合精度较高,可以满足大多数单轴拉伸试验数据的辨识与仿真需求,证实了利用MATLAB程序进行橡胶材料辨识方法的优越性。     

混杂合成纤维混凝土单轴抗拉力学特性与本构关系

根据混杂纤维增强原理,采用高弹模聚乙烯纤维和低弹模聚丙烯粗合成纤维制备出具有优异变形性能的混杂纤维混凝土,采用单轴拉伸试验对其单轴受力特性进行了分析,并根据测试结果建立了单轴抗拉本构关系模型.结果表明,单轴受拉应力-应变曲线可以划分为弹性阶段、应变硬化阶段和破坏阶段三个阶段;在受拉过程中出现了多缝开裂现象,微细裂缝的扩展较为曲折,在开裂过程中吸收了大量的能量,导致变形能力大幅提升;掺入硅灰后使得界面过渡区性能改善,从而导致极限抗拉强度和拉应变的增大;纤维掺量过大时不能均匀分散,结团现象出现,极限拉应变反而下降;所建立的单轴受拉分段本构关系模型能够较好的反映应力-应变曲线的发展趋势,所推荐的模型参数计算公式具有较高的准确性.     

高密度聚乙烯熔纺纤维的拉伸工艺

相对分子质量为１４万的高密度聚乙烯（ＨＤＰＥ）通过螺杆挤出机熔纺成形,然后经过高温超拉伸可制成强度为９．７ｃＮ／ｄｔｅｘ的中强聚乙烯纤维。讨论了拉伸温度、拉伸比对纤维力学性能的影响,并通过声速取向、热分析（ＤＳＣ）、广角Ｘ射线衍射（ＷＡＸＤ）和纤维力学性能的测试研究了拉伸过程中聚乙烯纤维结构与性能的变化。结果表明：拉伸温度对纤维稳定拉伸影响较大,最佳温度为１０５～１１５℃;且初生纤维的纤度越小,高倍拉伸纤维强度越大,随拉伸倍数的提高,纤维的强度和声速取向都显著提高并改善了纤维的热性能和力学性能,但断裂伸长却呈下降趋势。     

高密度聚乙烯户外自然老化的力学性能研究

对高密度聚乙烯(HDPE)在济南、万宁、西双版纳、漠河四地区的户外自然老化样品进行研究,考察了其缺口冲击强度、弯曲强度、拉伸强度及断裂伸长率等力学性能。     

树脂基碳纤维丝束本构方程的研究

分析了三维完全各向异性、三维正交各向异性和横观各向同性材料的本构关系,提出树脂基碳纤维丝束采用横观各向同性的本构方程,并基于该方程,通过隐式计算模块Abaqus/Standard中的牛顿迭代法求解材料的拉伸性能,与试验作对比。结果表明:拉伸应力—应变关系曲线与试验值比较吻合,能较好地模拟树脂基碳纤维丝束的形变,较准确地反映拉伸力学响应;该本构方程模型能够有效地预测碳纤维复合材料的拉伸力学行为。     

SCM晶须/高密度聚乙烯复合材料力学性能的研究

研究了硅钙镁晶须(SCM晶须)／高密度聚乙烯(HDPE)复合材料的力学性能。实验结果表明：随着SCM晶须用量的增加，复合材料的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量显著提高而缺口冲击强度稍有降低；利用改性聚乙烯作增容剂，可以改善基体树脂与SCM晶须的界面结合性，有助于力学性能的提高。     

竹材与高密度聚乙烯界面相容性的研究

以竹片、竹粉、竹纤维和高密度聚乙烯(PE–HD)为研究对象,采用液体石蜡油、质量分数为5%的H_2O_2、甲基丙烯酸甲酯、质量分数为5%的NaOH水溶液、质量分数为5%的邻苯二甲酸酐乙醇溶液、热处理等方式对其进行预处理,通过对不同处理方法所得试样的平面拉伸强度和胶合强度的考察分析,发现具有合适比表面积的竹纤维与PE–HD具有更好的界面相容性,并且经过预处理后竹纤维与PE–HD的相容性改善效果更加明显。另外,质量分数为5%的H_2O_2和质量分数为5%的邻苯二甲酸酐乙醇溶液,对竹材与PE–HD的界面相容性改善效果更明显。     

Maleated High Density Polyethylene Compatibilized High Density Polyethylene/Hydroxyapatite Composites for Biomedical Applications: Properties and Characterization

The study investigated the use of maleated high density polyethylene (mHDPE) as a compatibilizer in high density polyethylene/hydroxyapatite (HDPE/HA) composites for biomedical applications. The addition of HA increased the strength and stiffness of HDPE/HA composites while the use of mHDPE in HDPE/HA composites improved its elongation at break values. The SEM images revealed that the addition of mHDPE has induced the formation of HDPE fibrils in mHDPE/HA composites. The size of apatite layer increased with simulated body fluid (SBF) immersion time and the formation of apatite layers on the surface of composites indicates excellent biocompatibility properties.     

高密度聚乙烯／木粉复合材料熔融性能及表面张力的研究

探讨了木粉及马来酸酐接枝聚乙烯(MAPE)对高密度聚乙烯(HDPE)/木粉复合材料熔融性能及表面张力的影响。结果表明:复合材料的起始熔融温度均略高于纯HDPE的,熔融峰的面积及形状介于纯木粉与纯HDPE之间,复合材料的表面张力及其极性组分均随木粉的质量分数逐渐增加。使用MAPE将提高复合材料熔融峰的面积,复合材料更难被熔化。质量分数为5%、10%的MAPE的复合材料的表面张力较低;而质量分数为15%及20%的MAPE的复合材料的表面张力与无MAPE的复合材料的基本相等。     

聚硅氧烷在高密度聚乙烯中的分布及对高密度聚乙烯性能的影响

通过了对聚硅氧烷（PDNE）和高密度聚乙烯（HDPE）共混物之不同厚度片材的Si含量的表面能谱（SEM－EDS）定量测试,找出PDM在HDPE中呈“V”字型分布规律。讨论了PDME对HDPE的摩擦性能及加工性能的影响,当加入5wt%PDME时,共混物的动摩擦系数μ从0．28下降到0.12,同时在加工时使流变仪扭矩和电流明显下降。     

宽峰高相对分子质量高密度聚乙烯专用料的研制

通过淤浆法小试聚合装置合成了不同相对分子质量的高密度聚乙烯粉末,对聚合工艺条件对产物物性的影响进行了研究。同时,考察了不同相对分子质量的聚乙烯共混合成宽峰聚乙烯专用料的规律。结果表明:通过调整聚合工艺条件,在淤浆法小试聚合装置聚合产物的相对分子质量可调;不同相对分子质量的聚乙烯粉末共混可以制备宽峰HDPE;合成的宽峰HDPE专用料的综合力学性能优良,在树脂研究院进行加工,性能良好。     

宽峰高相对分子质量高密度聚乙烯专用料的研制

通过淤浆法小试聚合装置合成了不同相对分子质量的高密度聚乙烯粉末,对聚合工艺条件对产物物性的影响进行了研究.同时.考察了不同相对分子质量的聚乙烯共混合成宽峰聚乙烯专用料的规律.结果表明:通过调整聚合工艺条件.在淤浆法小试聚合装置聚合产物的相对分子质量可调;不同相对分子质量的聚乙烯粉末共混可以制备宽峰HDPE:合成的宽峰HDPE专用料的综合力学性能优良,在树脂研究院进行加工,性能良好.     

回收高密度聚乙烯结构与性能的研究

采用傅里叶变换红外光谱仪、差示扫描量热仪和热重分析仪分析了市售回收高密度聚乙烯（PE-HD）的结构特点,并对其熔体流动性和力学性能进行了研究。结果表明,在回收再利用过程中,PE-HD的结构发生了明显的变化,产生了羰基,其老化程度越大,产生的杂峰越多。回收PE-HD的熔融流动性较差,力学性能也有不同程度的下降。根据拉伸强度的大小,回收PE-HD可分为一级料、二级料和三级料。     

高密度聚乙烯／蒙脱土纳米复合材料的制备与性能研究

采用马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯酯（EVA-g-MAH）和马来酸酐接枝低密度聚乙烯（PE-LD-g-MAH）为相容剂，制备了高密度聚乙烯傣脱土（PE-HD／MMT）纳米复合材料。用X射线衍射和扫描电镜对有机蒙脱土和PE-HD／MMT复合材料的结构进行了表征，研究了蒙脱土和相容剂含量对制备的纳米复合材料力学性能及热性能的影响。结果表明，相容剂的加入有利于插层。MMT在复合材料中呈纳米级分散。其层间距可由2．10nm增大至3．85nm。MMT含量为3％（质量分数，下同）、EVA-g-MAH含量为15％时，复合材料的综合力学性能最好，冲击强度和拉伸强度分别较PE-HD提高43．7％和5.8％。     

HDPE蠕变行为的研究

研究HDPE的蠕变行为不仅有助于从分子运动机理上揭示聚合物的黏弹性行为,还能够预测材料使用过程中的尺寸稳定性及长期承载能力,减小工程设计误差,确保材料使用的安全性,因而具有重要的理论意义和实用价值。回顾了蠕变理论的发展,综合了近年来有关HDPE蠕变行为及形变机理的研究进展,并以HDPE单向拉伸格栅为例简要分析了此项研究的发展及应用前景。     

高密度聚乙烯/植物纤维复合材料性能研究

采用双螺杆挤出机制备了一系列的高密度聚乙烯(PE–HD)/木粉(WF)和PE–HD/秸秆粉(SF)复合材料,研究了马来酸酐接枝聚乙烯(PE-g-MAH)及丙烯酸酯接枝聚乙烯(PE-g-AE)的用量对复合材料的拉伸性能、冲击性能和熔体流动速率(MFR)的影响,并对PE–HD/WF与PE–HD/SF复合材料的性能进行了比较。结果表明,PEg-MAH和PE-g-AE均可增韧PE–HD/WF和PE–HD/SF复合材料,PE-g-AE的增韧效果总体上优于PE-g-MAH;PE-g-MAH和PE-g-AE降低了PE–HD/WF复合材料的拉伸强度,但对PE–HD/SF复合材料有一定的增强作用;PE-g-MAH和PE-g-AE可在一定程度上提高PE–HD/WF复合材料的MFR,而PE–HD/SF复合材料的MFR总体上随PE-g-AE用量增加而增大,随PE-g-MAH用量增加而减小;在PE-g-AE作用下,除拉伸强度外,PE–HD/SF复合材料的冲击强度、断裂伸长率、MFR总体上均高于PE–HD/WF复合材料;当PE-g-AE的用量为其与PE–HD总质量的5%时,PE–HD/SF复合材料的综合性能最佳。