工程聚合物非线性流变的温度效应及其细观机理-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

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工程聚合物非线性流变的温度效应及其细观机理

项目名称：工程聚合物非线性流变的温度效应及其细观机理
项目类别：面上项目
批准号：10372074
申请代码：A020304
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2004-01-01-2006-12-31

项目负责人：李之达
负责人职称：教授
依托单位：武汉理工大学
批准年度：2003

中文摘要：

以某几类工程聚合物为研究对象，根据其时间和温度相依的变形和破坏机理，着力微观结构和细观机理的宏观非线性流变响应、温度效应、热力耦合及其实验研究；并依此研究聚合物时间和温度相依的变形、破坏过程及机理，探讨宏观破坏与细观结构的关系、宏观可测量与破坏机理的关系；着重破坏过程中的温度效应、热力耦合、缺陷(银纹、微孔洞、微裂纹等)间相互作用和非线性力学行为及规律，建立含缺陷演化的非线性流变响应方程和宏细观相结合的破坏模型；研究实验测试技术，考虑损伤和应力水平对材料的特征时间的影响，通过不同温度和应力(或损伤)水平下的实验，进一步完善时间－温度－损伤和时间－温度－应力等效原理；同时，具体实现对聚合物变形和破坏规律的宏细观相结合的研究，对工程聚合物的耐久性、长期使用寿命进行估计，为聚合物及其制品的强韧化设计、研制新型材料提供理论基础。

中文主题词：聚合物；非线性；流变；损伤；温度效应

英文摘要：

polymers;nonlinear; rheology;

英文主题词： polymers;nonlinear; rheology;

结论摘要：

通过实验、理论研究和数值分析，宏细观相结合地研究某些工程聚合物的非线性流变及其破坏过程的力学行为与机理。对几种聚合物粘弹性变形的非线性及应力水平相关性、温度相关性进行了研究与探讨，为研究变形和破坏过程中热效应提供了依据；对几种聚合物变形和破坏过程中的非线性流变热效应进行了实验研究，利用ANSYS分析软件，对其行了计算机模拟，并将实测结果与计算进行了比较，吻合较好；采用普通云纹法与计算机模拟，得到了聚合物试件缺陷区附近应变场的分布和随时间的演化规律，并进行了比较；设计与发展一种用于定量观测聚合物细观银纹损伤的实用的光学显微实验方法，实现了实时、再线观测，为建立损伤演化模型提供实验基础；进行了聚合物银纹损伤实验，研究了其时间、温度、应力水平相关性，并依此对聚合物"时间－温度"、"时间－温度－应力"、"时间－温度－应力－损伤"等效性进行了研究。在本项目3年执行期内，努力完成了项目预期的目标任务。项目组在核心期刊发表论文15篇；参加国际会议2人次并发表论文集2篇。论文中已见8篇被EI收录。培养在读博士研究生1名，在读硕士研究生11名，毕业硕士研究生11名。

成果综合统计