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作者：杨钰;张维平;张寅;李媛媛;李文雷;吴鹏;
单位：秦皇岛职业技术学院机电工程系;燕山大学工程训练中心;
摘要：蠕变是限制聚合物结构件尺寸稳定性与服役寿命的关键问题。对于熔融沉积成型3D打印聚乳酸构件，接近或高于环境温度的热-力耦合作用更易诱发蠕变，进而影响其工程可靠性。本研究以热处理为调控手段，系统研究热处理温度与保温时间对3D打印聚乳酸结晶度演化及蠕变行为的影响，并揭示结晶度提升对抗蠕变性能的强化机制。采用差示扫描量热法表征不同热处理条件下的结晶度变化，结合拉伸蠕变-回复实验评价力学响应。结果表明，90℃保温2h的样品获得最高结晶度并表现出最优抗蠕变性能。机理上，结晶度提高可有效抑制晶区及界面附近分子链的热运动与松弛过程，从而增强材料刚度与应变回复能力。本研究构建了非线性黏弹性Burgers模型用于预测不同温度与载荷下的蠕变响应，并将模型参数设定为结晶度、应力与温度的函数，通过Matlab多曲线优化对加载与卸载阶段数据进行联合拟合。拟合结果显示：在27℃条件下线性Burgers模型即可准确描述材料响应，而在高温或高应力工况下需引入非线性项以提升预测精度。研究表明，适当热处理可显著提升3D打印聚乳酸的抗蠕变性能与热稳定性，为其在高温及长期受载环境中的结构设计与应用提供实验依据与模型支撑。
关键词：3D打印;;聚乳酸;;热处理;;非线性Burgers模型
