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兵器材料科学与工程2023年第04期:基于加速老化试验的硅泡沫材料时变本构模型研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:阿锦林1;谢朝阳1;娄伟涛2;魏发远1

单位:1.中国工程物理研究院总体工程研究所;2.中国工程物理研究院研究生院

摘要:硅泡沫材料的老化及力学性能退化是相关结构全寿命、可靠设计时须关注的重要因素。通过硅泡沫加速老化试验和老化后材料的单轴压缩试验,获得不同温度、不同时间老化后硅泡沫的应力-应变关系。以试验数据为基础,分别以Blatz-Ko模型、Ogden Hyperfoam模型为基础提出材料时变本构模型,基于阿伦尼乌斯加速关系和分子老化动力学方程,对本构模型参数与材料老化时间和温度关系用最小二乘法拟合,建立硅泡沫材料单轴压缩的时变本构模型。对建立的时变本构模型进行试验验证及有限元分析验证。结果表明:基于Ogden Hyperfoam模型建立的硅泡沫时变本构模型能表征硅泡沫在不同温度、不同老化时间后的压缩行为,为硅泡沫结构的性能退化仿真与寿命设计提供基础。

关键词:硅泡沫材料;加速试验;本构模型;时变本构

基金资助:国家自然科学基金(51975548)