超软硅胶弹性体的非线性建模与表征
材料科学
2020-06-24 v2 软凝聚态物质
摘要
我们引入一种基于应变能的非线性超弹性公式，以在广泛的弹性性质、预拉伸和厚度范围内对超软介电弹性体的材料特性进行建模。我们基于单轴 Gent 公式，并在等双轴应变条件下，推导出 bulge 变形随压力变化的关系式。开发了一种圆形 bulge 测试方法，用于实验测量硅胶膜的力学响应。Gent 模型捕捉了 neo-Hookean 和应变硬化行为，其预测与实验测量一致。具有不同较薄分数的膜在剪切模量近一个数量级的变化范围内得到表征。观察到较硬的膜由于在其中的聚合物链分数增加，在较低拉伸比下发生硬化。本方法为在常见双轴变形条件下表征软膜提供了一种简单且经济高效的流程。
引用
@article{arxiv.2005.03165,
title = {Nonlinear modeling and characterization of ultrasoft silicone elastomers},
author = {Asimanshu Das and Kenneth S. Breuer and Varghese Mathai},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.03165},
year = {2020}
}
备注
5 pages, 4 figures. Applied Physics Letters (Accepted)