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實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，膠粘接頭在不同溫度下的抗拉強(qiáng)度均具有較明顯的速度敏感性，拉伸速率越大，抗拉強(qiáng)度約大。相同拉伸速率下，低溫和高溫環(huán)境均會(huì)使膠粘強(qiáng)度退化。不同環(huán)境和拉伸速率下，接頭的失效模式也不同。* 本文案例為國高材分析測試中心原創(chuàng)，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明出處。

圖8 不同應(yīng)變速率下拉伸試樣的信噪比經(jīng)過信噪比優(yōu)化后鑄鐵和鑄鋁在不同應(yīng)變速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖9所示。由于選擇的材料對(duì)應(yīng)變速率不敏感，因此當(dāng)應(yīng)變速率增加時(shí)，抗拉強(qiáng)度和斷后伸長率等沒有明顯變化。

本文研究了不同應(yīng)變速率下3003鋁合金的動(dòng)態(tài)拉伸行為，結(jié)合DIC數(shù)字圖像技術(shù)、掃描電鏡和顯微硬度等，著重分析了動(dòng)態(tài)拉伸過程的變形與斷裂特征，為該材料的應(yīng)用提供一些參考。

對(duì)于各種不同的破壞力，則有不同的強(qiáng)度指標(biāo)，常用的有拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度和硬度，這里著重介紹拉伸測試速率對(duì)高分子聚合物測試性能的影響。1. 高分子材料拉伸過程拉伸性能是高分子聚合物材料的一種基本力學(xué)性能指標(biāo)。典型單軸拉伸時(shí)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線如圖1所示。

100/s應(yīng)變速率測試-40 ℃ ～150℃范圍測試工程應(yīng)力-應(yīng)變曲線屈服應(yīng)力斷裂伸長率斷裂強(qiáng)度……

5，后處理與結(jié)果展示（默認(rèn)圖片中單晶取向與表順序相同）不同取向單晶拉伸的應(yīng)力分布云圖不同取向單晶的累計(jì)塑性應(yīng)變分布云圖不同取向單晶拉伸過程中應(yīng)力應(yīng)變響應(yīng)同取向單晶拉伸過程中取向演化（紅色為初始取向，藍(lán)色為變形后的取向）立方取向單晶織構(gòu)演化旋轉(zhuǎn)立方取向單晶織構(gòu)演化銅型取向單晶織構(gòu)演化黃銅取向單晶織構(gòu)演化戈斯取向單晶織構(gòu)演化

在應(yīng)變速率0.001/s至1000/s區(qū)間內(nèi)，要獲得不同數(shù)量級(jí)下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，需要不同的測試設(shè)備，即準(zhǔn)靜態(tài)萬能材料試驗(yàn)機(jī)和高速拉伸試驗(yàn)機(jī)。準(zhǔn)靜態(tài)萬能材料試驗(yàn)機(jī)可滿足應(yīng)變速率0.001/s至10/s（準(zhǔn)靜態(tài)拉伸應(yīng)變速率）下的測試，高速拉伸試驗(yàn)機(jī)可滿足應(yīng)變速率10/s至1000/s（高速拉伸應(yīng)變速率）下的測試。

準(zhǔn)靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)在電子萬能材料實(shí)驗(yàn)機(jī)上（圖3）開展，試件標(biāo)距段長度為 7 mm，因此，設(shè)置拉伸速率為 0.007 mm/s。圖3 25t電子萬能試驗(yàn)機(jī)中應(yīng)變率拉伸實(shí)驗(yàn)設(shè)備為高速拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)（圖4），設(shè)置拉伸速率為 7 mm/s。圖4 高速拉伸實(shí)驗(yàn)機(jī)動(dòng)態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn)在分離式霍普金森桿裝置（見圖 5）上開展。

在φ260mm的棒料上切取35mm×75mm×75mm試料若干，在鍛造溫度1150℃，變形量為40%、不同的應(yīng)變速率(10-1、4×10-3、10-3)下進(jìn)行近等溫鍛造，鍛后爐冷至室溫。按1240℃、保溫2h 后爐冷熱處理后加工成拉伸試樣，在拉伸試驗(yàn)機(jī)上測試試樣室溫和高溫拉伸性能。

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：（1）排風(fēng)管的配置對(duì)于烘箱設(shè)定溫度偏差及最大溫度變化沒有顯著的影響，但對(duì)烘箱的通風(fēng)速率有一定的影響；（2）烘箱不同的區(qū)域存在一定的溫度差別，但是在不同區(qū)域熱氧老化500小時(shí)后的聚丙烯材料的拉伸性能沒有明顯的差異；（3）熱氧老化500小時(shí)后，鋪墊隔熱材料的聚丙烯的拉伸性能優(yōu)于不鋪任何材料的。

溫度是一個(gè)典型的例子：升高溫度通常會(huì)降低熔體粘度（使其更容易流動(dòng)），但同時(shí)也可能會(huì)降低熔體強(qiáng)度（因?yàn)榉肿踊顒?dòng)能力增強(qiáng)，纏結(jié)作用減弱），使其抗拉伸能力下降。因此，尋找一個(gè)最佳的溫度窗口對(duì)于成功加工至關(guān)重要。其他如剪切歷史、冷卻速率等也會(huì)對(duì)兩者產(chǎn)生復(fù)雜的影響。認(rèn)識(shí)到熔體粘度和熔體強(qiáng)度在不同加工工藝中的主導(dǎo)作用及其相互作用，是制定高效、穩(wěn)定生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)。

MAT187號(hào)材料卡片生成一般包括如下力學(xué)試驗(yàn)：1） 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.001/s、0.1/s，2組，試驗(yàn)重復(fù)至少5組。2） 中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.1/s，1/s,10/s,100/s,500/s 5組，試驗(yàn)重復(fù)率在5個(gè)。

溫度是一個(gè)典型的例子：升高溫度通常會(huì)降低熔體粘度（使其更容易流動(dòng)），但同時(shí)也可能會(huì)降低熔體強(qiáng)度（因?yàn)榉肿踊顒?dòng)能力增強(qiáng)，纏結(jié)作用減弱），使其抗拉伸能力下降。因此，尋找一個(gè)最佳的溫度窗口對(duì)于成功加工至關(guān)重要。其他如剪切歷史、冷卻速率等也會(huì)對(duì)兩者產(chǎn)生復(fù)雜的影響。認(rèn)識(shí)到熔體粘度和熔體強(qiáng)度在不同加工工藝中的主導(dǎo)作用及其相互作用，是制定高效、穩(wěn)定生產(chǎn)工藝的基礎(chǔ)。

本文正是基于MAT 24 號(hào)材料卡片和GISSMO 失效模型，采用參數(shù)優(yōu)化軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的應(yīng)力-應(yīng)變曲線進(jìn)行修正，開展了不同溫度下不同加載速率的單軸拉伸實(shí)驗(yàn)對(duì)標(biāo)，獲得MAT 24 號(hào)材料卡片的有效應(yīng)力- 有效塑性應(yīng)變曲線，并將對(duì)標(biāo)后的材料卡片應(yīng)用于駕駛員安全氣囊點(diǎn)爆的仿真分析中，和實(shí)驗(yàn)對(duì)比獲 得良好的一致性，為聚合物材料的開發(fā)提供了一種實(shí)用的工程方法。

MAT187號(hào)材料卡片生成一般包括如下力學(xué)試驗(yàn)：1） 準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)準(zhǔn)靜態(tài)拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.001/s、0.1/s，2組，試驗(yàn)重復(fù)至少5組。2） 中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)中應(yīng)變率拉伸試驗(yàn)，應(yīng)變速率是0.1/s，1/s,10/s,100/s,500/s 5組，試驗(yàn)重復(fù)率在5個(gè)。

3.2 玻纖材料插值擬合 根據(jù)GFRPP-30材料三個(gè)玻纖方向不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線可以得出玻纖取向=0.65下的最大拉伸強(qiáng)度，如圖7所示： 圖7 玻纖取向=0.65下的最大拉伸強(qiáng)度 根據(jù)圖7及三個(gè)玻纖方向不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線斜率及斷裂伸長率可以得出玻纖取向=0.65不同拉伸速率下的應(yīng)力-應(yīng)變曲線，如圖8所示： 圖8 玻纖取向=0.65不同拉伸速率下的應(yīng)力