高应变率聚脲粘超弹模型

针对高应变率拉伸下聚脲的应力应变行为，提出粘超弹性本构模型，能更准确预测材料的非线性率相关响应，比常规超弹性或粘弹性模型拟合误差更小。

代利辉 · Yu, Shan · Jiayun, Liu · 安丰江 · 吴晟

2024

参数信息

应变率范围

600–1500 s⁻¹

技术优势

拟合误差更低

粘超弹性模型同时引入超弹性弹簧和粘性阻尼，能再现非线性过渡屈服阶段，RMSE比纯超弹性或纯粘弹性模型更小。

应变率范围宽

模型在600 s⁻¹到1500 s⁻¹范围内均有效，覆盖材料从橡胶态到玻璃态的转变区间，可用于不同冲击速度下的设计。

阶段划分明确

模型参数对应三个明确阶段：线弹性、非线性过渡屈服和硬化失效，便于工程人员理解各阶段贡献。

应用场景

• 冲击防护材料设计：用该粘超弹模型预判聚脲涂层在爆炸/撞击下的吸能和变形，替代反复试错实验。
• 复合材料动态本构建模：将该模型作为聚脲基复合材料的基体相本构，嵌入多尺度仿真框架。