[发明专利]一种线性粘弹材料泊松比的测试方法

摘要

本发明涉及一种线性粘弹材料泊松比的测试方法。该方法是将聚合物或聚合物基复合材料纳米压痕与拉伸试样放入恒温、恒湿箱加热至高于玻璃化转变温度5-10℃，静置，再慢速冷却至玻璃化转变温度以下；试样室内放置72小时；采用玻式压头对压痕试样实施恒定加载速率或恒定荷载下的动态纳米压痕试验，获得压入深度随时间的变化曲线；由此获得两种加载方式下压入剪切蠕变柔量；在通用试验机上对拉伸蠕变试样施加恒定拉伸载荷，得到蠕变位移-时间曲线，由此获得拉伸蠕变柔量；根据剪切蠕变柔量与拉伸蠕变柔量的换算关系，确定线性粘弹材料泊松比。本发明为各类线性粘弹材料泊松比的定量提供准确、便捷的试验解决方案。

主权项

1.一种线性粘弹材料泊松比的测试方法，其特征在于其测试步骤如下：a.将聚合物或聚合物基复合材料纳米压痕与拉伸试样放入恒温、恒湿箱加热至高于玻璃化转变温度5-10℃，静置1-2小时以消除其预应力，再以5℃/hr的速度慢速冷却至玻璃化转变温度以下；试样在温度为25±0.5℃、湿度为50±2％的室内环境中放置72小时后进行测试；b.采用半锥角为θ的玻式压头对压痕试样实施恒定加载速率(F_n(t)＝v₀t，其中F_n(t)为压入载荷，v₀、t分别为加载速率和时间)或恒定荷载下(F_n(t)＝P₀，式中P₀为荷载大小)的动态纳米压痕试验，获得压入深度(h(t))随时间的变化曲线；两种加载方式下，线性粘弹材料压入剪切蠕变柔量(J_s(t))随时间的演化分别为：c.在通用试验机上，对拉伸蠕变试样施加恒定拉伸载荷F_t，得到蠕变位移-时间曲线(l(t)-t)，试样的拉伸蠕变柔量(J_t(t))为：Jt(t)=SFtl0l(t),]]>式中F_t为施加载荷大小，l₀为试样的标距长度，S为试样横截面积；d.根据剪切蠕变柔量J_s(t)与拉伸蠕变柔量J_t(t)的换算关系：Js(t)=Jt(t)2(1+μ),]]>线性粘弹材料泊松比(μ)可由式(1)或式(2)确定。μ=1-2h2(t)Jt(t)P0πctanθ]]>恒定荷载模式(1)μ=1-4h(t)Jt(t)πctanθdh(t)dt]]>恒加载速率模式(2).