硅橡膠拉伸行為的應變率相關性測試和表征

摘要：為了研究硅橡膠在不同應變率下的沖擊拉伸響應,對硅橡膠板材進行了應變率為0.001 s^-1的準靜態(tài)單向拉伸測試、應變率為15 s^-1的中應變率單向拉伸測試以及應變率分別為350 s^-1和1400 s^-1的高應變率單向拉伸測試。實驗結果表明,硅橡膠的單向拉伸力學行為呈現出明顯的非線性彈性和應變率相關性特征。在實驗結果的基礎上,提出了一個可用于描述硅橡膠在不同應變率下拉伸力學響應的宏觀唯象黏超彈性本構模型。該模型假設硅橡膠在拉伸加載下的力學響應是超彈性響應和黏彈性響應的組合,其一維流變學形式可以簡述為一個超彈性的彈簧和一個松弛時間率相關的Maxwell體的并聯。模型擬合結果與實驗結果的對比顯示,該模型能有效表征硅橡膠在大應變率范圍內的非線性拉伸力學行為。