[发明专利]一种粘弹性材料泊松比的测量方法

权利要求书

1.一种粘弹性材料泊松比的测量方法，其特征在于，所述方法包括：

1)、所述方法采用球形压头对粘弹性材料进行原位压入测试，得到压入深度随时间变化关系的曲线，进而根据压入深度随时间变化关系的曲线拟合出蠕变柔量函数；

2)、对粘弹性材料进行拉伸蠕变实验，获得材料蠕变位移-时间曲线，根据材料蠕变位移-时间曲线拟合出拉伸蠕变柔量函数；根据剪切蠕变柔量函数与拉伸蠕变柔量函数，通过剪切蠕变柔量的计算方法计算粘弹性材料的泊松比。

2.根据权利要求1所述的一种粘弹性材料泊松比的测量方法，其特征在于，所述步骤1)，包括：

根据微压入保载蠕变测试拟合得到的第一剪切蠕变柔量函数与拉伸蠕变实验拟合得到的蠕变柔量函数，或者，

根据恒载荷速率测试拟合得到的第二剪切蠕变柔量函数与拉伸蠕变实验拟合得到的蠕变柔量函数。

3.根据权利要求2所述的一种粘弹性材料泊松比的测量方法，其特征在于，所述根据微压入保载蠕变测试拟合得到的第一剪切蠕变柔量函数与拉伸蠕变实验拟合得到的蠕变柔量函数，包括：

采用球形压头对粘弹性材料进行微压入保载蠕变测试，得到第一时间-位移曲线h(t1)，并根据第一时间-位移曲线h(t1)拟合出材料的第一剪切蠕变柔量函数：

其中，

J_s(t1)为一剪切蠕变柔量函数；μ为粘弹性材料的泊松比；P₀为保载载荷；R为球形压头的压头半径。

4.根据权利要求3所述的一种粘弹性材料泊松比的测量方法，其特征在于，所述对粘弹性材料进行拉伸蠕变实验，获得材料蠕变位移-时间曲线，根据材料蠕变位移-时间曲线拟合出拉伸蠕变柔量函数，包括：

对粘弹性材料进行拉伸蠕变实验，获得材料蠕变位移-时间曲线，并根据蠕变位移-时间曲线拟合出拉伸蠕变柔量函数J_t(t)：

其中，

F_t为蠕变拉力；l₀为初始标距长度；l(t)为蠕变位移；t为时间变量。

5.根据权利要求4所述的一种粘弹性材料泊松比的测量方法，其特征在于，所述根据剪切蠕变柔量函数与拉伸蠕变柔量函数，通过剪切蠕变柔量的计算方法计算粘弹性材料的泊松比，包括：

根据第一蠕变柔量函数与拉伸蠕变柔量函数，利用公式，计算粘弹性材料的泊松比，其中，

μ为粘弹性材料的泊松比；R为球形压头的压头半径；h(t1)为第一蠕变柔量函数对应的第一时间-位移曲线；P₀为保载载荷；t为时间变量，且t＝t1。

6.根据权利要求2所述的一种粘弹性材料泊松比的测量方法，其特征在于，根据恒载荷速率测试拟合得到的第二剪切蠕变柔量函数与拉伸蠕变实验拟合得到的蠕变柔量函数，包括：

采用球形压头对粘弹性材料进行微压入恒载荷速率测试，得到第二时间位移曲线h(t2)，并根据第二时间-位移曲线h(t2)拟合出材料的第一剪切蠕变柔量函数：

其中，

J_s(t2)为一剪切蠕变柔量函数；μ为粘弹性材料的泊松比；P₀为保载载荷；R为球形压头的压头半径；

7.根据权利要求6所述的一种粘弹性材料泊松比的测量方法，其特征在于，所述对粘弹性材料进行拉伸蠕变实验，获得材料蠕变位移-时间曲线，根据材料蠕变位移-时间曲线拟合出拉伸蠕变柔量函数，包括：

对粘弹性材料进行拉伸蠕变实验，获得材料蠕变位移-时间曲线，并根据蠕变位移-时间曲线拟合出拉伸蠕变柔量函数J_t(t)：

其中，

F_t为蠕变拉力；l₀为初始标距长度；l(t)为蠕变位移；t为时间变量。

8.根据权利要求7所述的一种粘弹性材料泊松比的测量方法，其特征在于，所述根据剪切蠕变柔量函数与拉伸蠕变柔量函数，通过剪切蠕变柔量的计算方法计算粘弹性材料的泊松比，包括：

根据第二蠕变柔量函数与拉伸蠕变柔量函数，利用公式，计算粘弹性材料的泊松比，其中，

μ为粘弹性材料的泊松比；R为球形压头的压头半径；h(t2)为第二剪切蠕变柔量函数对应的第一时间-位移曲线，且P₀为保载载荷；t为时间变量，且t＝t2。