摘要： 为了揭示形状记忆聚氨酯（ＳＭＰＵ）在微小尺度下的粘弹性力学行为，开展了不同 加载速率和保载时间下的纳米压痕实验，获取了硬度和模量与加载速率和保载时间的关系，利 用有限元软件 ＡＢＡＱＵＳ建立了纳米压痕轴对称有限元模型，通过三单元粘弹性模型模拟了 ＳＭＰＵ在纳米压痕下的力学响应。研究表明：ＳＭＰＵ表现出显著的粘弹性，压入的最大深度随着 加载速率的增大而减小，随着保载时间的增大而增大，卸载段的“鼻子”现象随加载速率及保载 时间的减小而逐渐显著。ＳＭＰＵ的弹性模量和硬度随加载速率的增加而增加，随保载时间的增 加而减小；通过应变率灵敏度模型和无量纲时间灵敏度模型预测了 ＳＭＰＵ的固有模量和硬度。 通过有限元模拟结果与实验结果的对比，三单元粘弹性模型可以合理地模拟出不同加载速率和 保载时间下的压痕实验。为获取微小尺度下 ＳＭＰＵ粘弹性本构模型参数提供了一种有效方法。

关键词: 形状记忆聚氨酯；纳米压痕；粘弹性；加载速率；保载时间；有限元模拟

中图分类号: 

• O34