Comportamiento mecánico dinámico de materiales blandos bajo condiciones de adhesión en la superficie terminal

ZHOU Jialuan ,  

ZHANG Yongrou ,  

YIN Ziji ,  

HU Lingling ,  

摘要

La caracterización experimental de la respuesta mecánica dinámica de materiales de ingeniería bajo condiciones de esfuerzo complejas es muy importante. En experimentos de carga compuesta, la prueba de compresión uniaxial requiere que la muestra mantenga un estado de baja fricción con la interfaz de carga para asegurar la precisión en la medición del esfuerzo, mientras que la carga por corte/torsión requiere una restricción fuerte en la interfaz para transferir la carga de manera efectiva. Para materiales blandos con bajo módulo elástico y alta relación de Poisson (como el silicón e hidrogel), esta incompatibilidad en las condiciones de restricción de la interfaz es especialmente notable, y el error sistémico inducido puede alcanzar un nivel comparable a la respuesta mecánica intrínseca del material. Basado en una plataforma experimental de barra de Hopkinson separada, se estudió el efecto de las condiciones de adhesión en la superficie terminal sobre el comportamiento mecánico dinámico del silicón. Los resultados experimentales muestran que bajo condiciones de adhesión en la superficie terminal, el esfuerzo aparente de la muestra aumenta significativamente, y este efecto de refuerzo aumenta con el incremento de la relación longitud-diámetro de la muestra. Para eliminar efectivamente el sesgo de medición inducido por la adhesión en la superficie terminal, se compararon tres teorías de corrección. El análisis mostró que los tres métodos de corrección pueden eliminar el efecto de tamaño falso inducido por la interferencia de fricción dentro de un cierto rango de deformación, mostrando un buen efecto correctivo. Pero en la etapa de gran deformación de muestras de gran diámetro, la acumulación de material en la interfaz de contacto puede causar un cambio significativo en las condiciones de fricción, lo que lleva a sesgos en la corrección de los tres métodos.

关键词

materiales blandos;barra de Hopkinson;compresión dinámica;restricción en superficie terminal;corrección de esfuerzo

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