高聚物PETG的应力松弛行为的实验研究与分数阶模型

摘要

通过实验研究了玻璃态高聚物PETG材料在不同温度、跨越屈服点的不同初始应变的非线性应力松弛行为。有关PETG实验研究进一步补充了当前该材料相应条件下实验数据的缺乏,也为该材料应力松弛行为的进一步研究提供参考。同时,文中在Scott-Blair模型的基础上添加等效时间项,推导出一种用以描述PETG复杂应力松弛行为的分数阶模型。使用最小二乘法拟合模型获得了不同条件下的模型参数,结果表明,屈服和接近玻璃化转变温度对应力松弛行为有相似的影响。模型分数阶阶数是决定整个应力松弛过程的决定性参数。进一步对模型参数进行全局灵敏度分析,结果从数值上解释了分数阶阶数变化与其表征的应力松弛关联密切的原因。