內蘊時間塑性理論是Valanis首先提出的一種耗散材料本構關係理論，范鏡泓在這方面做了大量的工作。它是一種沒有屈服面的本構理論，包含屈服面的塑性本構理論是它的一種特殊形式，這種理論在聚氨酯泡沫材料的本構關係研究中尚未見到套用。
基本介紹
- 中文名：內蘊時間塑性理論
- 外文名：Internal time plasticity theory
- 學科：土木工程
- 領域：建築
- 特點：沒有屈服面的本構理論
- 研究人員：范鏡泓等
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簡介
聚氨酯泡沫材料是一種典型的緩衝吸能材料，內蘊時間理論可有效地描述泡沫材料的這種力學特性。針對聚氨酯泡沫材料定義了應變率相關的內蘊時間，通過引入Gibbs 自由能，推導了聚氨酯泡沫材料的等溫小變形本構關係，初步將內時理論引入到聚氨酯泡沫材料本構關係中。為聚氨酯泡沫材料的本構關係研究提供了新的思路。泡沫材料近年來以其優良的緩衝吸能特性在交通運輸、工業生產等方面獲得了廣泛的套用。很多學者利用不同方法研究了這種材料的本構關係，聚氨酯泡沫材料的變形一般有如下特點:
(1) 在動力或靜態載入下，其變形都主要經歷了三個階段: 初始彈性變形階段、擴展的屈服平台階段和緻密段。
(2) 隨著應變率的增加，初始彈性模量、屈服應力和動態流動應力都有了大幅的提高，表現出很強的應變率效應。相對密度也是影響本構關係的重要因素。
(3) 在進入塑性變形階段後，聚氨酯泡沫材料的泊松比接近於零。在三軸壓縮實驗中，聚氨酯泡沫材料的體積變化不為零。
內蘊時間理論
內蘊時間理論是Valanis首先提出的一種耗散材料本構關係理論，范鏡泓在這方面做了大量的工作。它是一種沒有屈服面的本構理論，包含屈服面的塑性本構理論是它的一種特殊形式，這種理論在聚氨酯泡沫材料的本構關係研究中尚未見到套用。Khoei將這種理論套用到粉末成型過程中，提出了次彈性-內時有限應變理論。
借鑑內時理論在土力學方面已有的經驗，由聚氨酯泡沫材料的變形特點出發，結合內蘊時間理論，利用土壤和聚氨酯泡沫在力學行為上的相似性，定義了聚氨酯泡沫材料的內蘊時間和硬化函式，初步將內時理論引入聚氨酯泡沫材料本構關係中，對聚氨酯泡沫材料的工程套用具有理論意義。
內蘊時間
內蘊時間是內時理論的核心內容，它反映了材料的受力特性和內部結構變化。針對聚氨酯泡沫材料，需要定義特定的內蘊時間。聚氨酯泡沫材料在變形過程中靜水壓力作用下的體積回響和剪下應力作用下的偏斜回響並不相同，並且這兩種條件下，聚氨酯泡沫材料回響都與應變率相關。
總結
土壤和聚氨酯泡沫都屬於多孔介質材料，在力學行為上有許多相同點。內蘊時間理論在岩土力學中已經有許多成功套用，本文將此理論套用於聚氨酯泡沫材料，初步推導了等溫小應變條件下聚氨酯泡沫材料的內時本構關係。建立符合聚氨酯泡沫材料力學行為的內時本構關係，許多工作如聚氨酯泡沫材料的本構參數的確定，大變形、應變率相關的內時算法都需要進一步的研究。
