第5期（总第240期）2023年10月机械工程与自动化MECHANICALENGINEERING＆AUTOMATIONNo.5Oct.文章编号：1672-6413(2023)05-0047-03聚碳酸酯中应变率拉伸力学特性试验研究张保山（长沙中联重科环境产业有限公司，湖南长沙410217)摘要：对聚碳酸酯板材进行了准静态和中应变率下的单向拉伸试验，结果表明：聚碳酸酯材料在中、低应变率条件下呈现明显的非线性变形特征、应变率强化效应及高速韧性特征。基于试验结果，建立了聚碳酸酯材料在中应变率下的屈服应力一应变率近似关系方程，采用一个非线性弹簧和一个Maxwell体的粘弹性模型分析了聚碳酸酯材料拉伸力学性能的应变率相关性，得到了中应变率下聚碳酸酯材料的本构方程，方程预测结果与试验结果一致性良好，能够为材料设计使用提供有力支撑。关键词：中应变率；聚碳酸酯板材；拉伸性能中图分类号：TB324：TB302.3文献标识码：A0引言聚碳酸酯是一种透明的热塑性高分子材料，具有较好的机械强度和优异的抗冲击性能，被广泛应用于汽车、航空、军事工程等领域。由于聚碳酸酯这类非晶聚合物具有突出的应变率敏感特性1}，故研究聚碳酸酯材料在动态载荷下的力学行为特性具有较高的工程应用价值。实际应用中聚碳酸酯材料承受中应变率(10-s-1～10's-1)动态载荷的情况时有发生，例如飞机的鸟撞事故[2，因此有必要研究聚碳酸酯材料中应变率条件下的拉伸力学特性。为此，本文利用MTS809和中应变率试验机对聚碳酸酯板材进行了准静态和中应变率下的单向拉伸试验。1试验装置及方法图1为中应变率材料试验机。动态加载由液压泵站驱动活塞杆5加速至预定速率后使撞块8与连接器7撞击，连接器7带动前夹具12对试件11进行拉伸加载。加载过程中，载荷一时间信号由力传感器9配合自行研制的动态应变仪捕获，位移一时间信号通过在试件上粘贴一定标距的两根光纤配合激光发生器、PSD光敏器件及光敏信号处理器捕获，捕获得到的载荷一时间信号与位移一时间信号由瞬态波形存储器采集并输人计算机进行处理。自行编制程序对载荷一时间曲线及位移一时间曲线进行处理即可得到应力一时间曲线、应变一时间曲线、应力一应变曲线，对应变一时间曲线进行线性拟合即得到试验平均应变率。对聚碳酸酯板材进行试验，试件形状和尺寸如图2所示。为了在更大应变率范围内考察聚碳酸酯材料拉伸力学性能的应变率相关特性,在MTS809材料试验机和中应变率试验机上对试件进行了准静态单向拉伸试验，拉伸试验工况如表1所示。2试验结果与讨论通过试验得到的聚碳...
