高应变压缩载荷下中空热塑性复合泡沫的建模

通过单轴压缩应变实验考察了由嵌入聚氨酯基体的中空热塑性微球（HTM）构成的复合泡沫的力学响应。随后建立了唯象应变能模型以捕捉泡沫的轴向应力-应变与横向应变响应。研究发现 HTM 复合泡沫随密度降低而呈现增大的小应变刚度，揭示了一种高度可调且极轻质的复合泡沫混合物以供应用。还发现这些泡沫在大应变下变得强可压缩，并具有很高的塑性变形阈值，使其成为中空玻璃微球复合泡沫的稳健替代物。HTM 复合泡沫在高填充率下表现出的非标准横向应变关系由 Ogden 型应变能模型捕捉。通过差示扫描量热法测试还探究了这些复合泡沫的热特性，表明 HTM 对基体的热特性影响可忽略。