饶聪超，姜献峰，李俊源，杨德伟，陈林林

（浙江工业大学特种装备制造与先进加工技术教育部重点实验室，浙江 杭州310014）

0 前言

PE－HD结构发泡材料是以聚乙烯（PE）为基体，采用注射发泡工艺生产制作而成的，内部含有大量闭孔，表皮相对致密的多孔材料，如图1（a）所示。其独特的微观结构决定了发泡塑料具有优良的力学和多功能特性。目前国内外学者主要是针对均匀泡沫塑料的力学性能展开研究，如图1（b）所示。结构发泡塑料由于泡孔的非均匀性，虽然改善了发泡塑料的力学性能，但同时也使本构关系变得更为复杂。

图1 发泡材料Fig．1 Foaming materials

耿皓［1］通过PE泡沫塑料的压缩实验，研究了其均匀发泡材料的应力－应变特性及其应变率效应。卢子兴［2］通过3种密度硬质聚氨酯泡沫塑料的拉伸实验，研究了该均匀发泡材料的拉伸本构关系。对于结构发泡材料，目前国内外研究较少，对结构发泡的研究大多停留在原料改性，制品合成和加工工艺上。为此，本文基于Sherwood－Frost模型，研究PE－HD结构发泡材料的力学特性，通过将结构发泡塑料材料均质化的思路，建立了拉伸本构关系，用数值方法拟合了包括应变率、密度效应的相关参数。

1 拉伸本构关系的建立

发泡塑料本构关系的确定有2种类型：半经验型和经验型。前者从一些基本理论出发得到本构关系的具体形式，方程中的参数需根据实验数据拟合而定。目前对泡沫塑料大多采用经验型模型。Sherwood和Frost在建立泡沫塑料本构关系时将环境……