Micromechanically motivated finite-strain phase-field fracture model to investigate damage in crosslinked elastomers

本文提出了一种微机械激励相场损伤模型，以研究交联聚氨酯胶黏剂的断裂行为。交联聚氨酯胶黏剂通常表现出几何非线性的粘弹性行为。采用微观力学网络模型考虑了短链和长链长度分布，对有限应变粘弹性行为进行建模。微观粘弹性网络模型还考虑了短链断裂/剥离引起的软化随变形增加的情况。该微观模型与相场损伤模型耦合，以研究裂纹的起始和扩展。相场方程需要关键能量释放率作为材料特性进行求解。能量释放率基于聚合物链网络进行制定。使用有限元方法进行数值研究。比较数值分析和实验得到的力-位移曲线，以验证所提出的材料模型。

本论文旨在提出一种微机械相场损伤模型，以研究交联聚氨酯粘合剂中的断裂行为。

论文提出了一种微观机械网络模型来描述有限应变下的粘合剂粘弹性行为，并考虑了短链和长链长度分布所导致的软化效应。将微观机械模型与相场损伤模型相结合，研究了裂纹的起始和扩展。

论文使用有限元方法进行数值模拟，并与实验结果进行比较以验证所提出的材料模型。值得关注的是，本论文提出的模型可以考虑粘合剂的几何非线性和粘弹性行为，并且可以预测裂纹的扩展路径。

最近在这个领域中，还有一些相关研究，如：1. A micromechanical model for the nonlinear viscoelastic behavior of amorphous polymers；2. Phase-field modeling of fracture in viscoelastic materials；3. A micromechanical model for the viscoelastic behavior of elastomers with distributed chain lengths。