Yeoh超弹性模型

文摘( # br )在大应变下，金属纤维与弹性体之间的界面粘结性能对保持可拉伸互连复合材料的结构完整性起着关键作用，但其界面粘结性能的机理仍不清楚。为此，采用纤维拔出试验和数值模拟的方法，研究了一种刚性金属纤维与超弹性弹性体基体之间的界面脱粘行为和物理机制。采用改进的圆柱形试样从聚二甲基硅氧烷( PDMS )中抽出铜纤维。采用Yeoh超弹性模型和黏聚力损伤模型，建立了模拟界面开裂的数值模型。我们报道了一种刚性纤维从弹性体中拔出过程的首次实物实验观察。结果表明，纤维拔出过程存在弹性变形、界面脱粘和界面摩擦三个阶段。刚性纤维与PDMS的界面剪切强度与PDMS混合比的倒数成正比，界面摩擦应力随混合比的1.25次方成反比变化。提高PDMS的混合比，由于PDMS内部和PDMS与金属材料界面的化学交联程度降低，使得PDMS和PDMS与金属材料界面的强度均降低，极限拉伸量增大。由数值模型得到的结果与试验数据吻合较好。这项工作可以帮助设计先进的可拉伸互连复合材料。