В’ЯЗКОПРУЖНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПОВНЕНИХ ПОЛІУРЕТАНОВИХ АУКСЕТИКІВ

Шевчук Т.М. та Бордюк М.А. та Крівцов В.В. та Кукла В.В. та Мащенко В.А. (2021) В’ЯЗКОПРУЖНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАПОВНЕНИХ ПОЛІУРЕТАНОВИХ АУКСЕТИКІВ. Фізика і хімія твердого тіла, 2021: Т. 22, № 2. с. 328-335.

Текст В’язкопружні характеристики наповнених поліуретанових.pdf Завантажити (668kB)

Анотація

У роботі представлені експериментальні значення швидкостей поширення поздовжніх і поперечних ультразвукових хвиль та коефіцієнтів їх поглинання, отриманих за допомогою імпульсного імерсійного методу у зразках металонаповнених полімерних ауксетиків з поліуретановою матрицею. На основі результатів вимірювань визначені коефіцієнт Пуассона, дійсні та уявні частини комплексних динамічних модулів пружності (модуля Юнга, модуля зсуву, модуля об’ємної деформації) і тангенс кута механічних втрат для поздовжніх, поперечних та об’ємних деформацій досліджуваних поліуретанових ауксетиків. Проаналізовано їх в’язкопружні властивості на основі різних теоретичних підходів. Для пояснення від’ємних значень коефіцієнта Пуассона для таких систем використана модель наповненого полімеру з критичним вмістом наповнювача та моделі деформацій ауксетиків. Визначено структурні параметри цих моделей для наповнених поліуретанових ауксетиків. Моделювання систем з масивними вузлами, що здатні поглинати та розсіювати ультразвукові хвилі, дозволило розглядати їх як матеріали з комплексною густиною. Показано, що при певних співвідношеннях параметрів хвилі і структурно-механічних властивостей середовища проявляються резонансні ефекти при коливаннях частинок наповнювача як включень в цілому.
The paper presents experimental values of longitudinal and transverse transmission ultrasonic waves speed and their absorbance coefficient obtained with the help of discrete immersed method in metal filled polymer auxetic samples with polyurethane matrix. Poisson’s ratio, real and imaginary parts of complex dynamic elastic modulus (Young’s modulus, shear modulus, bulk modulus) and mechanical losses tangent of angle for longitudinal, transverse and bulk deformation have been calculated regarding paper’s results. Viscoelastic properties of polyurethane auxetic have been examined regarding different theoretical approaches. To support negative values of Poisson’s ratio, a filled polymer model with critical filler amount and auxetic deformation models have been used. Models structural characteristics for filled polyurethane auxetics have been defined. Systems modeling with solid bulky inclusions, that are able to absorb and to disseminate ultrasonic waves, enables to consider suchlike systems as complex density materials. It is shown that in certain ratio of wave parameters and environment structural and mechanical properties, resonance effects take place, regarding filler’s particles vibration as inclusions in general.

Необхідні дії (обов’язкова авторизація)

Перегляд елементу