中高应变率和不同温度下离子型中间膜的拉伸力学性能及本构关系

摘要

为系统研究中高应变率和不同温度下离子型中间膜的拉伸力学性能,进行了1 s−1~800 s−1和−40℃~60℃下的系列动态拉伸试验。基于试验结果,确定了离子型中间膜的关键力学参数,并着重分析了温度和应变率的影响:随着应变率的升高和温度的降低,离子型中间膜的初始弹性模量、屈服强度和抗拉强度均普遍提高,但极限应变有所降低。基于G’SELL本构模型,建立了离子型中间膜的本构关系,根据试验结果标定了模型参数,模型预测结果与试验曲线吻合较好。采用应力补偿更新算法开发了用户子程序,实现了该文所提出的本构关系在LS-DYNA中的应用,并通过数值结果与试验结果的比较验证了用户子程序的有效性。