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环氧基形状记忆聚合物(Shape Memory Epoxy Polymers,简称SMEPs)是一种新型智能记忆材料,具有化学性质稳定、可加热变形、刚度可调、变形大等优势与广阔工程应用前景。当SMEPs受到外界光、电、力与热刺激时,其可以完成“变形—记忆—恢复”智能形状记忆过程,可用于医疗设备、柔性电子器件、航空航天构件的设计与实现智能记忆功能。本文从SMEP材料的合成和设计制备入手,优化设计固化剂含量多变复合结构,系统开展了SMEP板记忆特性、粘弹性、屈曲形貌的力学性能研究,进一步从实验测试与理论计算手段研究了其双层柱屈曲性质,主要工作如下:(1)设计制备了4组不同固化剂含量的SMEP单层板,利用高温实验固定方法得到弯曲板,继而采取动态与静态两种形状恢复实验方法,使弯曲板在温度激励下逐渐恢复到其初始状态。同时,选用工业照相机在线拍摄板的变形照片和读取变形数据,并根据此数据计算得到固定率与固化剂含量、温度与动/静态恢复率的变化规律,完整展现SMEP板的“弯曲—展开”智能记忆功能。此外,实验研究了SMEP单层板在应力循环、应力松弛和蠕变的粘弹性:在不同温度下,分析了应力循环中应力应变关系与杨氏模量的变化规律,讨论应力松弛中玻璃态/高弹态时应力随着时间改变关系,以及蠕变实验中应变随着时间的变化趋势。(2)设计制备了SMEP三层薄膜—基体复合板,然后对其进行四点弯曲加载得到屈曲形貌,并利用智能控温箱对复合结构逐渐升温,同时观察屈曲形貌恢复过程;根据基体和薄膜的应力松弛实验测试结果,确定有限元数值模拟中Prony级数值。建立SMEP三层复合板的有限元模型和设置相应参数,数值模拟其升温屈曲形貌恢复过程,研究了温度、位移载荷、薄膜厚度和基体厚度对屈曲幅值和屈曲波数的影响,把所得实验数据与数值仿真结果进行分析与比较。(3)设计制备了SMEP双层柱体,进而多次实验得到其合理的位移加载速率、加载温度和预应变大小,通过升温实验测试SMEP双层柱屈曲形貌恢复过程,验证玻璃化转变温度附近易于产生较好屈曲形貌变形;并给出恰当的预应变和薄膜厚度值,实验获取了较好的屈曲形貌。此外,讨论了预应变、基体半径和薄膜厚度等参数对SMEP双层柱屈曲形貌的影响,理论计算和实验测试结果变化趋势基本一致,并得到屈曲形貌的表征参数。