近日,西南交通大學蔣晗教授高分子材料力學效能團隊對國內外軟材料粘接結構介面破壞近期的研究工作進行了總結,以“軟材料粘接結構介面破壞研究綜述”為題發表在力學領域中文頂級期刊《力學學報》(2021, 53(7):1807-1828. doi: 10.6052/0459-1879-21-131)。朱忠猛博士為論文第一作者,楊卓然博士為第二作者,蔣晗教授為通訊作者。
近年來,以水凝膠為代表的多種軟材料的應用和相關研究愈加豐富,未來軟材料將會有更加廣闊的工程應用前景,軟材料粘接結構介面破壞是實際應用中不可忽視的嚴峻問題。該綜述對近200篇軟材料粘接結構介面破壞相關文獻進行了全面的檢索、整理與分類,從理論、實驗和模擬多角度出發,對軟材料粘接結構介面破壞領域的主要研究成果和現狀進行了系統總結評述。
實際應用中的軟材料多需要黏附於不同型別的基底材料上,與之共同組成具有特定功能的粘接結構,粘接介面對其結構完整性與功能可靠性起著關鍵作用。該綜述首先透過與傳統粘接結構的對比,指出了“軟介面”與“軟基體”兩種粘接結構介面破壞的獨特性及其物理本質;然後總結了“軟介面”與“軟基體”粘接結構介面破壞的實驗表徵成果以及針對兩種粘接結構介面破壞行為的理論分析方法和模型;之後以內聚力模型為基礎,介紹了軟材料粘接結構介面破壞行為數值模擬工作的最新研究進展;最後基於已有研究成果,提出了軟材料粘接結構介面破壞研究所面臨的問題和挑戰,並對未來可能的研究方向進行了深入討論和展望。
該綜述對充分掌握軟材料粘接結構破壞行為的研究進展有重要幫助,指明瞭未來可能的相關研究方向,可為軟材料粘接結構的合理使用與最佳化設計提供理論支援與工程指導。
該研究工作得到了國家自然科學基金(11872322),四川省應用基礎研究重點專案(2019YJ0231)和西南交通大學博士生創新基金(D-CX201835)的資助。蔣晗教授所帶領的高分子材料力學效能研究團隊,近年已在斷裂力學領域頂級期刊《Engineering Fracture Mechanics》發表多篇粘接介面破壞相關的高水平論文。(通訊員:西南交通大學楊卓然)