聚合物复合泡沫的密实化力学
应用物理
2021-12-21 v2
摘要
本文建立了聚合物复合泡沫在压缩载荷下密实化力学的基本认识。这些复合泡沫为闭孔复合泡沫，薄壁微球分散于基体（树脂）中，其闭孔结构提供了优异的力学性能，如高强度与低密度。有多个参数可影响其力学性能，包括微球体积分数、微球壁厚、微球与基体间的结合以及微球破碎强度。通过变动这些参数进行纯实验测试可能非常耗时且昂贵。此外，仅用实验识别密实化力学也具有挑战性。较高的密实化应力与能量是泡沫压缩或破碎下的有利性质。因此，本文通过基于微观力学的计算模型与多元线性回归分析，研究了决定密实化力学的复合泡沫关键结构与材料参数的影响。具体地，评估了比密实化应力与能量（即由重量归一化的密实化应力与能量），其对广泛减重应用更具相关性。微球破碎强度与体积分数被确定为对密实化应力与能量及其比对应量影响较大的参数，而界面结合影响最小。此外，通过映射微球体积分数与壁厚，讨论了具有指定整体密度的复合泡沫设计要点。
引用
@article{arxiv.2012.05606,
title = {Densification Mechanics of Polymeric Syntactic Foams},
author = {Pavana Prabhakar and Haotian Feng and Sabarinathan P Subramaniyan and Mrityunjay Doddamani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.05606},
year = {2021}
}