含缺陷PVC板材多場耦合性能研究.pdf

1、優(yōu)質(zhì)高分子材料由于其成本低廉、易于加工、資源豐富等諸多優(yōu)點(diǎn),在很大的程度和范圍內(nèi),作為金屬材料的替代物,在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。并且這種趨勢還在進(jìn)一步的加大和發(fā)展。在科學(xué)迅速發(fā)展的今天,有統(tǒng)計(jì)表明高分子材料的應(yīng)用在體積上已超過了金屬。和金屬材料一樣,高分子材料在加工、制備、儲運(yùn)和使用過程中可能會存在或演化出一些微缺陷(夾渣、微孔洞或微裂紋等其它缺陷),我們將其統(tǒng)稱為含缺陷流變物體。這類微缺陷受到廣義外載荷的作用而不斷擴(kuò)展,呈現(xiàn)出明顯

2、的流變特性(如粘彈性、粘塑性等)并導(dǎo)致?lián)p傷直至破壞。這種破壞過程既蘊(yùn)含著材料變形及微裂紋擴(kuò)展的幾何非線性問題,又蘊(yùn)含著不可逆變形下熱力耦合的物理非線性問題。在破壞的過程中流變損傷區(qū)域會產(chǎn)生溫度梯度場且伴隨著能量的耗散現(xiàn)象,拉伸初期的彈性階段還會產(chǎn)生區(qū)域溫度降低現(xiàn)象。欲對上述耗散現(xiàn)象進(jìn)行系統(tǒng)認(rèn)識,以及了解溫度場的變化規(guī)律,就不得不從微觀分子理論入手結(jié)合宏觀唯象理論加以分析。
　　 以非平衡態(tài)不可逆熱力學(xué)理論出發(fā),結(jié)合連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的

3、原理,本文提出了材料變形區(qū)域的控制方程,包括熵產(chǎn)生方程。然后,從理論上全面闡述了從宏觀到微觀,高聚物彈性降溫的機(jī)理。并結(jié)合分子取向和構(gòu)象理論,得出取向度可以作為這種溫降的測度。第3章從實(shí)驗(yàn)出發(fā),采用紅外熱成像技術(shù),考慮到率相關(guān)性以及缺陷的分布,對高聚物試件表面溫度場進(jìn)行測量,得出熱力耦合效應(yīng)下的溫度耗散規(guī)律及缺陷的演化規(guī)律,并介紹了生成熱量的計(jì)算方法。
　　 以上工作對于建立高聚物材料在復(fù)雜服役條件下的失效準(zhǔn)則、破壞理論和壽命預(yù)