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关键词： 材料力学   实验   高等学校   教材  

ISBN: (纸本)9787564176099

摘要： 《材料力学实验普通高等教育“十三五”应用型规划教材》根据教育部工科力学教学指导委员会有关《工科力学课程教学改革的基本要求》编写而成，为与高等学校材料力学课程的教材配套使用的实验课教材。在编写过程中，注重材料力学实验教学的特点，在每项实验中，对实验目的、实验原理、设计性实验的设计方法、注意事项、实验报告的要求以及思考题均有较详细的叙述和较严格的要求。《材料力学实验普通高等教育“十三五”应用型规划教材》可作为高等学校土建、机械、水利、汽车等工科专业材料力学的实验教材，也可作为材料力学实验单独没课时的教学用书，还可供从事材料强度研究的工程技术人员参考。

关键词： CAI技术   课前预习网络平台   材料力学实验   设计方法  

摘要： 针对本校材料力学实验教学实践,提出了基于CAI技术搭建沈阳建筑大学《材料力学实验》课前预习课程网络平台的设计方法。网络教学平台突破了传统的教学模式,发挥学生的自主学习的能力,引导学生的创新意识。网络教学平台使得学生能够直观的掌握材料力学试验的原理,过程和实验现象。通过材料力学实验课前预习课程网络平台的学习,使得学生们对材料力学课程中学习的知识有更深层次的掌握和理解。

摘要： Studies have been done involving the use of carbon fiber as a reinforcement for three dimensional (3D) printed parts. The Markforged Mark Two is a commercial grade 3D printer capable of printing parts reinforced with continuous fibers such as carbon fiber, Kevlar, and fiberglass. Short Carbon Fiber Composite tensile specimen were printed on both a Markforged Mark Two and Flashforge Creator Pro using Markforged Onyx filament. The results of these parts were compared for their tensile properties, dimensional accuracy, and mass estimates. The Creator Pro was capable of producing stronger parts on average, while the Mark Two produced more dimensionally accurate parts. Parts printed with the Creator Pro achieved higher Ultimate Tensile Strengths and Elastic Moduli than their respective Mark Two counterparts on average. Various analytical models were employed to estimate the Elastic Modulus of these parts printed at 100% infill. The Modified Rule of Mixtures Model was found to be the most accurate estimate of these short fiber composites. Continuous Carbon Fiber Composite tensile specimen were printed with a Markforged Mark Two. Various Carbon Fiber orientations and layer proximities were tested and their effects on Tensile Strength and Modulus of Elasticity were examined. A Volume Average Stiffness (VAS) model was also used to predict the elastic properties of these 3d-printed specimen. Tensile Testing of the 3d-printed specimen showed that material properties were directly related to the number of carbon fiber strands loaded in tension within the part, and that the increase in these material properties was linear. Impact specimen were printed with a Markforged Mark Two. Both short/discontinuous and long continuous carbon fiber specimen were printed. For the Continuous fiber specimen, effects of part orientation, number of carbon fiber layers, and carbon fiber layer proximity were studied. For short fiber specimen, layer height and material infill raster angles were stud

关键词： 金属玻璃   冲击响应   复合材料   强韧化机理   分子动力学模拟  

摘要： 金属玻璃是高温熔融合金快速冷却而形成的非晶态合金。由于混乱无序的原子排列,金属玻璃内部不包含位错和晶界等缺陷,从而具有较高的强度、硬度和弹性极限。这些优异的力学特性使得金属玻璃在装甲防护方面具有潜在的应用价值。相关的冲击响应研究有利于更好地理解金属玻璃动态力学特性和破坏过程,拓宽该材料应用范围。此外,金属玻璃在加载下往往发生由少数剪切带主导的高度局域化的剪切变形,从而在宏观上表现出脆性破坏的特点。为了解决这一致命缺点,材料学家通过引入晶体第二相的方式合成金属玻璃/晶体复合材料,实现材料的强韧化。研究金属玻璃复合材料强韧化机理,对于新型金属玻璃复合材料的设计有着重要的理论指导意义。进一步来讲,原子尺度上的机理解释是理解上述问题的关键。考虑到缺少有效的原位实时探测手段,分子动力学模拟成为这些研究的有力工具。具体研究内容如下:（1）通过分子动力学模拟跟X射线衍射模拟,分析了金属玻璃高速冲击压缩过程,追踪以二十面体团簇以及二十面体团簇网络为代表的短、中程序结构演变,并获取相应的X射线衍射信息,为解读金属玻璃冲击加载实验得到的衍射信息提供指导。在分子动力学模拟的尺度下,冲击压缩过程没有观察到晶化现象。在弱冲击（60GPa以下）加载下,冲击压缩引起二十面体团簇及其网络的数量发生增长,而这一过程在卸载后是可逆的。相反,强冲击（60 GPa以上）导致冲击熔化的发生,二十面体团簇及其网络发生不可逆的破坏。（2）采用分子动力学方法,分别模拟了Cu64Zr36金属玻璃/晶体Cu双连续相纳米复合材料、Cu64Zr36纳米玻璃/纳米晶Cu复合材料和金属玻璃/晶体纳米层合材料在单轴拉伸或纳米压痕加载下的塑性变形行为。Cu64Zr36金属玻璃/晶体Cu双连续相纳米复合材料的加载模拟表明,比表面积的增加可大幅促进剪切转变区的增殖和拉伸延性的提升,而在晶体相中引入晶界可有效促进金属玻璃复合材料的均匀变形程度以及降低应变局域化程度。Cu64Zr36纳米玻璃/纳米晶Cu复合材料的模拟系统地比较了晶界、玻璃/玻璃界面以及玻璃/晶体界面对塑性变形的影响,通过选取不同界面的合适占比,能够实现硬度、强度以及韧性的综合调控。最后,金属玻璃/晶体纳米层合材料的研究表明,减小层间厚度以及将晶界和玻璃/玻璃界面引入金属玻璃/晶体纳米层合材料是提高拉伸延性的两种主要方式,能够促进变形模式由不均匀变形转变为协同变形。

关键词： 材料力学   在线作业与考试   力学题库   系统开发  

摘要： 作业和考试是检验学生学习质量的重要手段。现有的力学类在线作业与考试系统多以选择、填空为主,缺少力学计算题,即使有力学计算题,也是列出多项结果的选择题。为了给学生更多力学作业练习的机会,并节省力学教师在作业批改、成绩录入及出卷上所花费的时间。利用已有的材料力学解题方法,参考目前主流的在线作业与考试系统的设计模式,开展了材料力学在线作业与考试系统的研究与程序编制工作。具体地讲,本文在以下三方面展开了研究工作。(1)运用Matlab将矩阵位移法编写成可执行的算法程序。在程序中定义多个向量,分别存储材料力学中常见的支座形式、杆件截面形式、荷载形式等,以随机组合的方式形成不同类型的题目。同时编写通用的绘图程序,绘制与力学题目相关的载荷、结构与约束的示意图。系统后台调用可执行的算法程序形成指定量的力学题目、力学问题、答案及结构示意图,并自主写入MySql数据库中。(2)参照国内已有的力学类作业系统的设计模式,借助Django框架设计了教务管理系统,以便安排力学课程和管理学生的信息;设计教师管理系统,用于布置力学作业和安排力学考试;设计作业训练子系统,用于力学作业的在线练习;设计力学考试子系统,提供了力学在线考试的平台。(3)结合前两步工作,初步建立了材料力学在线作业与考试系统的雏形,以杆、轴、梁及其构件问题为算例,逐一进行力学计算题的在线解答、程序化批改与演算及结构内力图的绘制。验证材料力学在线作业与考试系统的可行性。本系统初步形成了拉压模块、扭转模块、弯曲模块的力学题库,为将来材料力学在线作业与考试系统的完整建立提供了一定的参考依据。

关键词： XPE发泡材料   火焰复合层   加载-卸载试验   应力-应变曲线   弹塑性行为  

摘要： 化学交联聚乙烯发泡材料(Cross-linked polyethylene,XPE)具有优异的物理、化学与力学性能,被广泛应用于工业领域。本文通过对不同层数的XPE发泡材料进行加载-卸载试验与压缩循环试验,得到不同层数XPE发泡材料的应力-应变曲线,获得了弹性区与平台区分界点的应力与应变、平台区与强化区应力的数量关系。通过计算得出应力-应变环的面积,发现其能量耗散能力随加载次数增加呈现下降趋势。结果表明,单层XPE发泡材料的弹性区与平台区弹性极限应变、临界应力强度和应力环面积等性质与多层材料相比差别显著,而多层材料间力学性能的差异微小。这些特征表明,火焰复合层自身具有较大的刚度并对发泡材料孔壁有较强的约束,改善了XPE发泡材料的刚度、弹性模量及耗能能力等。

关键词： 橡胶   本构关系   材料参数   不确定性   应变能函数   有效力学性能  

摘要： 本文利用不同应变能函数、不同试验条件得到的橡胶材料常数和本构模型对颗粒增强橡胶、短纤维增强橡胶复合材料和橡胶混凝土材料的力学性能展开试验调查和数值模拟研究,分析橡胶本构模型与材料参数的不确定性对橡胶复合材料有效力学性能的影响程度;讨论橡胶材料分别作为基体和增强相在复合材料补强增韧方面的作用,为橡胶复合材料的广泛应用提供理论依据。首先从连续介质力学出发,总结橡胶材料应变能函数的选取原则和橡胶材料超弹性本构方程的建立方法,分析用不同应变能函数建立橡胶本构模型的利弊,探究本构模型与材料参数的不确定性对橡胶材料有效力学性能的影响程度,为正确选择橡胶类复合材料的应变能函数提供依据。第二,建立陶瓷颗粒增强橡胶复合材料的有限元模型,利用广义虎克定律、应变能法、Mori-Tanaka法、Halpin-Tsai法、修正的Halpin-Tsai法和均质化法六种方法研究陶瓷颗粒增强橡胶复合材料中陶瓷颗粒的半径、百分比、弹性模量等参数变化对复合材料有效力学性能的影响,结果表明修正的Halpin-Tsai法综合考虑经典理论与有限元法的优势,均质化法通过统计平均克服有限元计算中的累积误差,两种方法的结果具有更高的可靠性。讨论橡胶本构模型与材料参数的不确定性对颗粒增强橡胶复合材料有效力学性能的影响程度,基于正态分布的量化指标,证明适合陶瓷颗粒增强橡胶复合材料的橡胶应变能函数模型是Yeoh模型。第三,考虑橡胶大变形本构关系,利用Ansys平台建立不同取向和不同长径比短纤维增强橡胶复合材料的二维和三维有限元模型,通过有限元法计算短纤维增强橡胶复合材料的有效弹性模量,并与经典理论方法所得的结果进行对比分析,得到较为准确和可靠的预测结果,证明三维有限元模型的不可替代性;进一步讨论橡胶本构模型与材料参数的不确定性对短纤维增强橡胶复合材料等效应力的影响程度,证明Yeoh模型的合理性。第四,在普通混凝土中掺入不同粒径、不同掺量的橡胶颗粒,分别进行抗压和抗折试验,得到立方体抗压强度、轴心抗压强度和抗折强度,与有限元数值模拟方法计算得到的结果进行比较,分析橡胶本构模型与材料参数的不确定性对上述参量的影响程度。为了降低橡胶混凝土的强度,提高橡胶混凝土的韧性和耐久性,在混凝土中掺入橡胶颗粒水和氢氧化钠溶液,分析改性后的橡胶颗粒对橡胶混凝土力学性能的影响,确定氢氧化钠浸泡液的最佳浓度。第五,为使橡胶混凝土的强度得到充分利用,将受损的橡胶混凝土静置1小时后进行二次抗压性能试验。结果表明:受损橡胶混凝土的二次抗压强度在掺量较大时的强度大于一次受压强度,证明时效作用对改善橡胶混凝土材料强度的作用。

关键词： 层状复合材料   组元层尺度   强度   塑性   疲劳性能  

摘要： 金属材料的强度与塑性一直是一种竞争的关系,获得高强度的同时是以牺牲良好的塑性为代价的。通过严重塑性变形技术制备的超细晶、纳米晶和非晶材料虽然表现出高强度,但其塑韧性和加工硬化能力并不理想,再加上其结构的不稳定性限制了其广泛应用。那么,如何在提高金属材料强度的同时又不牺牲或是较小地牺牲其塑性,这一研究课题一直是相关研究者们关注的焦点。而具有层状结构的材料其强韧化方法可作为金属材料强韧化的一种极佳选择。本论文工作主要采用电沉积(Electrodeposition,ED)及冷轧(Cold Rolled,CR)的方法制备出不同结构的Cu/Ni层状复合材料以及“三明治”结构的复合材料ED-Cu/CR-Cu/ED-Cu和Ni/Fe78B13Si9/Ni。通过力学性能研究,并结合微观组织及断口形貌表征与分析,系统地研究了应变速率、组元层单层厚度(λ)、梯度结构、组元层厚度比等因素对Cu/Ni层状复合材料力学性能的影响;此外,还系统地研究了层间界面对两种“三明治”结构复合材料的拉伸性能与断裂行为的影响。获得如下主要研究结果:采用双槽电沉积方法制备的超细晶尺度的Cu/Ni层状复合材料具有很强的拉伸应变速率敏感性,随着应变速率由1×10-5 s-1增加到1×10-2 s-1,层状复合材料的强度与塑性均得到提高;同时随应变速率的增加,层状复合材料的断裂模式由脆性断裂模式转变为具有明显颈缩的韧性断裂模式。应力梯度分析表明,高应变速率条件下层状复合材料塑性的异常增加可能源自组元层间异质界面间较高的应力梯度,因其明显地改善了超细晶尺度层状复合材料的应变硬化能力。通过控制电沉积工艺参数成功制备出λ=3 μm和λ=32 μm以及梯度结构的三种相同总厚度的Cu/Ni层状复合材料。与λ=32 μm和梯度结构样品相比,λ=3 μm的Cu/Ni层状复合材料不仅呈现出较高的拉伸强度和较好的应变硬化率,且表现出较强的过颈缩(Post-Necking)阻力。应力梯度、总的流变应力以及几何必需位错密度均随λ的减小而增大。过颈缩塑性变形的研究结果表明,超薄层状复合材料中高密度的层间界面对延迟层状材料厚度方向上不稳定塑性变形的扩展起到至关重要的作用,这主要是通过界面附近的周期性的应变梯度和大量的几何必需位错来起作用。层间界面的存在抑制了位错沿厚度方向上的运动,因此局部塑性变形不得不沿着轴向扩展,最终产生巨大的颈缩宽度,导致过颈缩塑性变形能力的提高。梯度结构复合材料由表及里的宏观梯度结构使复合材料的屈服强度获得极大提高,同时也改善了其塑韧性。在其它工艺参数不变的条件下,通过控制电沉积时间实验制备出厚度比(tNi/tCu)为1.2、2.4、5.2、9.6、20的五种Cu/Ni层状复合材料。厚度比为5.2、9.6及20的样品具有更高的强塑性匹配,其中Ni组元层所占体积比和复合材料层间界面数量起到了至关重要的作用。疲劳测试结果表明,与Ni相比,厚度比为9.6及20的层状复合材料具有更高的疲劳强度。复合材料中超薄的Cu层主要对初始裂纹及二次裂纹的扩展起到阻碍作用,其中主要包括裂纹尖端应力集中的释放以及Cu/Ni界面区域裂纹的偏转与脱粘几种裂纹尖端钝化机制。采用电沉积及冷轧的方法成功地制备出具有“三明治”结构的ED-Cu/CR-Cu/ED-Cu复合材料。随着CR-Cu轧制道次从1道次增加到6道次,CR-Cu及“三明治”结构的ED-Cu/CR-Cu/ED-Cu复合材料的硬度及拉伸强度先增大后减小,5道次达到最大值;与CR-Cu材料相比,“三明治”结构的ED-Cu/CR-Cu/ED-Cu复合材料的拉伸强度有所下降,但塑性得到很大改善。ED-Cu本身具有良好的加工硬化能力,以及CR-Cu与ED-Cu之间的层间界面存在应力失配产生的额外应力及额外加工硬化率,最终导致复合材料的加工硬化率均高于对应轧制道次的CR-Cu材料的。采用电沉积方法在铁基非晶(Fe78B13Si9)表面沉积厚度为3～30 μm的超细晶Ni层,制备出具有“三明治”结构的Ni/Fe78B13Si9/Ni复合材料。拉伸测试结果表明,随着超细晶Ni层厚度的增加,复合材料的强度减小,塑性提高,强度与塑性整体上符合典型的“香蕉”型匹配关系;并且复合材料的断裂模式发生着转变,tNi=3 μm复合材料发生的是正向断裂,而随着超细晶Ni层厚度的增加,剪切断裂占据了绝对优势。电沉积过程中引入的残余应力及超细晶Ni层局部颈缩引起的面外张应力对“三明治”结构Ni/Fe78B13Si9/Ni层状复合材料断裂模式的转变起到至关重要的作用。

关键词： 皮质骨   力学性能   复合载荷   微观结构   微观机理   纳米压痕   多尺度   试验研究  

摘要： 骨组织是一种具有复杂层级结构的生物复合材料,能够承重、提供生长附着,以及传递载荷实现各种复杂运动,体现了极为重要的作用。然而,现实中骨材料遭受意外伤害的情况日益增多,极大削弱了其力学性能及服役可靠性,给人类生命造成了极大的威胁,同时也增加了社会经济负担。因此,研究骨材料在服役载荷工况下的力学性能及微观层次的潜在变形机理不仅可以对骨材料服役性能预测评估具有重要指导意义,同时能够为不同载荷模式下骨破坏的潜在原因追溯分析以及仿生骨替代材料的微结构设计及组分配比提供理论参考。不同载荷模式诱发不同的骨破坏形式,因此骨材料力学响应及破坏机理也不尽相同。基于当前骨力学性能研究多集中于单一载荷模式及宏观尺度,无法客观揭示其实际服役载荷工况下的力学响应,因此本文提出复合载荷模式下骨力学性能测试及变形机理多尺度研究新思路。本文的主要研究工作如下:(1)综述分析了皮质骨材料力学性能研究现状及力学测试常用技术手段,并基于对皮质骨实际服役情况及客观实际的迫切需求的综合分析,提出复合载荷模式下皮质骨力学性能测试及变形机理多尺度研究新思路。(2)对皮质骨的生物学构成及复杂的层级结构进行了详尽叙述,并构建了皮质骨的宏观和微观力学模型。基于对皮质骨复合载荷受力特性及材料特性的综合分析,选定了从宏观构件层面进行力学响应研究,从微观骨板层结构层面、微观材料组分层面、微观外部接触作用形式、微观保护机制可靠性评估以及纳观胶原纤维分子两相组分协调变形规律层面分别进行变形机理多尺度研究。(3)开展了皮质骨材料宏观尺度力学性能原位测试研究。试验为压缩、弯曲和扭转单一载荷及压缩-弯曲、压缩-扭转复合载荷下的力学性能对比试验。分别采用了非接触式全场应变测量手段和显微观测手段来获取试件表面全程应变演化规律和断口微观形貌。研究发现压缩载荷耦合施加会使弯曲载荷下皮质骨材料的抗弯强度增加、扭转载荷抗扭强度与切变模量均呈现减小的趋势。研究发现压缩载荷耦合施加会改变弯曲载荷下皮质骨试件裂纹萌生、传播路径分散度以及断口占据面积大小。通过理论分析发现压缩载荷对弯曲挠度的影响效应为先阻碍后促进。压缩载荷耦合施加导致扭转载荷下皮质骨更快建立均匀一致的应变指向,促使皮质骨更快克服各向异性的影响。同时发现压缩载荷与扭转载荷下材料横纵向形变效应方向均保持一致,表明了压缩载荷对扭转载荷作用效应具有促进作用,导致材料抗扭强度降低。(4)采用纳米压痕技术开展了皮质骨材料微观力学响应试验研究,多角度探究了皮质骨材料潜在微观变形机理。j从微观骨板层结构层面,发现了外环骨板在正交平面内由内到外弹性模量和硬度的递减规律,得出其通过缓冲-支撑生理功能梯度执行皮质骨最外围的保护功能。k从微观材料组分层面,探究了基于水分变化时骨组织组分之间的协调作用机制变化规律。研究发现正常骨与脱蛋白骨弹性模量和硬度均随含水量减少而增加,但脱蛋白质骨的弹性模量和硬度变化更加剧烈。显微观测发现脱蛋白骨压痕下方微观结构形状更加不规则、尺寸差异性更大,同时其弹性能与塑性能均小于正常骨,且随含水量改变差异更加明显。l从微观外部接触作用形式角度,探究了不同尖锐度接触形式对载荷传递和演化的微观作用机理的影响,发现钝接触形式在压入初期与压入后期呈现出接触钝-锐转变特性。理论分析发现压头尖锐程度与塑性能所占总能量的比例之间存在相关关系。通过显微对比观测发现钝接触形式更倾向于压缩材料正下方,而锐接触形式更倾向于压缩材料侧面方向。m从微观保护机制可靠性角度,基于关节软骨存在的局端短暂周期性脱水现象以及微颗粒参与关节面啮合来对关节软骨的破损机理进行研究。发现当软骨啮合面存在微颗粒作用时,脱水环境下会对关节软骨造成不可逆转的破坏。显微观测表明脱水后关节软骨表面在微颗粒作用下会产生碎块薄片,并粘附于微颗粒表面进行迁移,这可能是关节软骨磨损的潜在原因,同时发现了关节软骨包覆下的小梁骨表面存在微裂纹,微裂纹通过产生与修复的动态平衡来实现对皮质骨材料的保护。(5)为获取皮质骨材料宏观尺度和微观尺度下力学响应最本质的潜在变形机理,开展了皮质骨材料纳观层级的仿真试验,探究了矿化的胶原纤维分子内部两相组分之间的协调变形机制及影响因素。构建了基于Hodge-Petruska排列的矿化的胶原纤维分子周期模型,主要考虑有机相与无机相弹性模量材料属性参数变化、无机相间距及长度结构参数变化。研究发现矿化的胶原纤维分子结构内部主导其变形的载荷模式为剪切与压缩,其中有机相主要承受剪切载荷,无机相主要承受压缩载荷,有机相两端形成剪切应力集中现象,有机相与无机相交界面端部形成压缩应力集中现象。发现了有机相弹性模量对整体结构弹性应变能具有最重要的调控作用。羟基磷灰石表观弹性模量与胶原纤维表观弹性模量的变化规律一致。通过因素间横向对比分析发现胶原纤维与羟基磷灰石表观弹性模量比对参数变化的敏感程度依

关键词： 间歇微发泡   PLA/PCL共混   力学性能   工艺参数   泡孔形态  

摘要： 生物高分子微发泡材料由于其孔隙率高、泡孔尺寸可控、泡孔尺寸分布均匀及可降解等优点,被广泛用于组织工程支架的加工;超临界流体间歇微发泡技术采用物理发泡法,由于没有毒害溶剂引入、无污染而被广泛应用到生物高分子的发泡成型中。组织工程支架需要一定的机械强度才能够为细胞和再生组织提供载体维持人体正常的生命活动,因此研究生物高分子微发泡材料的力学性能及形成机理对组织工程支架的加工和应用具有重要意义。本文采用单因素实验方法,研究发泡工艺参数对PLA/PCL共混体系微发泡材料力学性能的影响,并分析泡孔形态结构和力学性能的关系,以泡孔形态结构为桥梁,建立发泡工艺参数与力学性能之间的关系。本文的主要工作及结论如下:(1)工艺参数对PLA/PCL共混体系微发泡材料力学性能的影响。采用单因素实验方法,研究主要的发泡工艺参数饱和压力、饱和时间和发泡温度对微发泡材料力学性能的影响。结果表明:随着饱和压力增大,当PLA含量高时,微发泡材料拉伸强度与断裂伸长率呈现增大的趋势,弹性模量呈现减小的趋势;当PCL含量高时,微发泡材料拉伸强度呈现减小的趋势,其断裂伸长率呈现增大趋势,弹性模量呈现先增大后减小的趋势。随着饱和时间增加,PLA/PCL共混微发泡材料拉伸强度与弹性模量呈现先减小后增大趋势;当PLA含量高时,微发泡材料断裂伸长率呈现先增大后减小的趋势;当PCL含量高时,微发泡材料断裂伸长率呈现减小的趋势。随着发泡温度升高,PLA/PCL共混微发泡材料的断裂伸长率呈现减小趋势;当PLA含量高时,微发泡材料拉伸强度呈现减小的趋势,弹性模量呈现先增大后减小趋势;当PCL含量高时,微发泡材料拉伸强度与弹性模量呈现先减小后增大趋势。(2)泡孔形态结构对PLA/PCL共混体系微发泡材料力学性能的影响。采用单因素实验方法,研究泡孔形态(泡孔平均尺寸、泡孔密度)及相对密度对微发泡材料力学性能的影响,以泡孔形态为桥梁,建立发泡工艺与微发泡材料力学性能之间的关系。通过改变不同工艺参数如:饱和压力、发泡温度和饱和时间,获得PLA/PCL共混微发泡材料相应的泡孔平均尺寸、泡孔密度、相对密度以及力学性能的变化规律,由此构建泡孔形态结构与力学性能之间的关系。由研究结果可知:PLA含量高的微发泡材料的拉伸强度与弹性模量随着泡孔平均尺寸的增大呈减小的趋势,而随着泡孔密度的增加呈增大的趋势;PLA含量低的微发泡材料的拉伸强度与弹性模量随着泡孔平均尺寸的增大呈增大的趋势,而随着泡孔密度的增加呈减小的趋势。微发泡材料的拉伸强度与弹性模量随着相对密度的降低呈快速的减小,相对密度是影响微发泡材料力学性能的关键因素。