一种表面效应和非局部效应耦合的静电纺丝纤维拉伸力学模型

摘要

静电纺丝能够连续制备纳米级或亚微米级超细高分子纤维,纳米尺度的纤维材料力学性能表现出与其特征尺寸之间的相关性.该文采用表面效应和非局部效应耦合的方法,在静电纺丝纤维拉伸变形的应变能中计入表面效应和非局部效应的影响,研究两种效应耦合情况下静电纺丝纤维的尺度效应模型.模型计算结果显示,纤维的等效弹性模量与纤维的长度L和直径D存在相关性.研究模型为静电纺丝纳米纤维材料的力学特征研究提供了理论分析工具,有望用于静电纺丝纤维材料在实际使用过程中的力学结构设计参考.