准静态力学响应优化方法

在准静态压缩或拉伸作用下，活性毁伤材料表现为应力随应变增大而增大的应变强化效应，可依照国标GB/T 1041—2008《塑料　压缩性能的测定》或GB/T 16421—1996《塑料拉伸性能小试样试验方法》进行测试。

压缩实验标准环境条件为温度23℃±2℃，相对湿度50％±15％。测试试样一般为长径比为1∶1的圆柱体，上下端面保持良好平行度，使压缩过程中材料承受单轴压缩应力。在材料试验机上进行准静态压缩实验时，为减小压缩过程中的摩擦力，一般要对与材料试验机上下压头接触的试样表面进行打磨或润滑。实验压缩速度依据试样尺寸大小设定，压缩应变率范围为10-3～10-1 s-1。试验机及试样如图4.1所示。

准静态压缩测试中，下压速率与加载应变率关系可表述为

图4.1　活性毁伤材料准静态力学响应实验测试方法

式中，为加载应变率，单位为s-1；v为下压速率，单位为mm/min；ls为试样长度，单位为mm。长度为10 mm的试样，加载速度为0.6 mm/min，应变率为0.001 s-1。

实验材料工程应力σeng和工程应变εeng可表述为(www.xing528.com)

假设材料压缩过程中体积不变，则真实应力σ和应变ε可表述为

式中，p为材料试验机加载压力，ls和As分别为试样原始长度和横截面积，l和A分别为任意时刻试样的长度和横截面积。

材料真实应力-应变曲线（σ-ε）可通过工程应力-应变曲线（σengεeng）获得。材料真实应力-应变和工程应力-应变之间的关系表述为

通过准静态压缩实验获得材料应力-应变曲线后，即可获得材料流动应力-塑性应变之间的关系，揭示活性毁伤材料应变效应。另外，基于材料应力-应变曲线，还可得到表征材料在准静态压缩条件下力学性能的各材料参数，如弹性模量、屈服强度、屈服应变、抗压强度、硬化模量等，如图4.1所示。