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基于数字图像相关法的熔融沉积聚乳酸材料动态力学性能测试
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作者 雷经发 段焕天 +2 位作者 刘涛 魏展 孙虹 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2021年第10期45-50,共6页
为研究熔融沉积聚乳酸(PLA)材料动态的力学性能,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对PLA材料进行了加载应变率分别为880、1 230、1 650、2 230 s-1的动态压缩实验,通过高帧率图像采集设备获得了不同应变率下PLA材料的变形图像,结合数字... 为研究熔融沉积聚乳酸(PLA)材料动态的力学性能,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)装置对PLA材料进行了加载应变率分别为880、1 230、1 650、2 230 s-1的动态压缩实验,通过高帧率图像采集设备获得了不同应变率下PLA材料的变形图像,结合数字图像相关(DIC)法分析得到PLA试样表面沿加载方向的应变场,并对应变率进行了分析。结果表明,熔融沉积PLA材料在动态载荷作用下的变形过程存在弹性阶段、塑性阶段和卸载阶段;随着应变率的增加,PLA材料在塑性阶段出现了显著的塑性流动区域;PLA材料的压缩强度和最大应变均随应变率增大而增大;利用DIC法测得在整个动态冲击实验过程中,应变在试样中分布基本均匀,应变范围随应变率增大而增大,应变率在整个加载过程中基本保持恒定;DIC法测得的应变与SHPB实验基本一致,应变率误差均小于3%,表明本研究使用的DIC法能够应用于SHPB实验。 展开更多
关键词 聚乳酸 数字图像相关 分离式霍普金森压杆 力学性能
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熔融沉积PLA材料动态力学行为及本构模型研究 被引量：3
2
作者 雷经发 魏展 +2 位作者 刘涛 孙虹 段焕天 《中国塑料》 CAS CSCD 北大核心 2020年第11期59-65,共7页
为分析低、高应变率下增材制造熔融沉积材料聚乳酸(PLA)的静、动态力学性能,利用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置分别对3种打印速度(40、80、120 mm/s)的PLA材料进行加载应变率为0.0005、1000、1500、2000 s^-1的静... 为分析低、高应变率下增材制造熔融沉积材料聚乳酸(PLA)的静、动态力学性能,利用万能材料试验机和分离式霍普金森压杆(SHPB)实验装置分别对3种打印速度(40、80、120 mm/s)的PLA材料进行加载应变率为0.0005、1000、1500、2000 s^-1的静、动态力学性能测试,并观测了试样表面微观形貌。结果表明,PLA材料的弹性模量、屈服应力随应变率的增加而显著增加;微观形貌分析发现,打印速度为80 mm/s的材料缺陷较少,相同应变率下,该打印速度材料的弹性模量和屈服应力明显高于40 mm/s和120 mm/s 2种打印速度材料;静态载荷下,PLA材料会出现明显的弹性和塑性阶段,且塑性段呈现出了应变软化现象;动态载荷下,PLA材料具有显著的黏弹性特征,选取朱-王-唐(ZWT)模型建立了材料的黏弹性本构,该本构模型拟合曲线与实验曲线吻合较好。 展开更多
关键词 聚乳酸 应变率 分离式霍普金森压杆 熔融沉积成型
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