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1. 研究目的与意义（文献综述）
聚合物泡沫材料近几年来在住宅、工业和军事中的应用得到了越来越多的关注，特别是在需要轻质、高强度和高能量吸收等性能的行业与产品中，例如包装行业（食品、电子元件、建筑围护等）和安全保护产品行业（头盔，护膝，护腕等）。
超临界流体发泡法具有操作简单，过程环保的特点[1] ，是制备微孔泡沫材料的最佳方法。pmma因为其具有较高的强度，较高的co2溶解性且易于发泡剂co2的扩散，被广泛应用于超临界流体发泡法的基体材料[2-3]。通过向pmma中添加cnts所制备的cnts/pmma微孔泡沫复合材料可以在密度变化不大的情况下，大幅提高微泡沫材料的机械性能[4-6]，是比较理想的缓冲吸能材料。
根据gibson和ashby方程[7]可知，泡沫材料的密度对泡沫材料的机械性能性质起主要作用。郑新国等[8]发现聚氨酯泡沫固化材料随着密度的增加，其拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度、压缩强度均呈线性增加。与此同时，泡沫材料的机械性能除了密度之外，泡沫结构和固体基质也具有重要意义，均匀的泡孔尺寸分布和更小的泡孔直径能够提升泡沫的机械性能[9]
2. 研究的基本内容与方案
2.1 基本内容
1、研究CNTs/PMMA微孔发泡复合材料的在准静态压缩下的本构方程。
2、研究CNTs/PMMA微孔发泡复合材料的吸能特性，以及密度对吸能特性的影响。
2.2 研究目标
1、得到不同密度CNTs/PMMA微孔发泡复合材料的静态压缩力学性能。
2、根据静态压缩力学性能模拟得到CNTs/PMMA微孔发泡复合材料的本构方程。
3、计算得到吸能特性各参数与密度，应力和应变之间的关系，分析各参数对吸能特性的影响。
2.3 技术方案
1、由于复合材料的密度与温度呈线性相关，而密度梯度不易控制。故改为制备不同温度CNTs/PMMA微孔发泡复合材料，并使用万能力学测试仪测试其静态压缩力学性能。
表1：CNTs/PMMA微孔发泡复合材料的因素水平表
|
| 65℃ | 80℃ | 95℃ | 120℃ |
| 2%CNTs | 1 | 2 | 3 | 4 |
2、使用python编写脚本，采用Liu和Subhash[15]提出的非线性唯象本构模型拟合得到CNTs/PMMA微孔发泡复合材料在准静态压缩下的本构方程。
3、使用MATLAB计算得到吸能特性各参数（吸能，吸能效率，理想吸能效率）与密度之间的关系，绘制吸能云图，以探究密度对吸能特性的影响。
3. 研究计划与安排
第1－4周：查阅相关文献资料，完成英文翻译。明确研究内容，了解研究所需原料、仪器和设备。确定技术方案，并完成开题报告。
第5－6周：按照设计方案，制备不同温度cnts/pmma微孔发泡复合材料，并使用万能力学测试仪测试其静态压缩力学性能。。
第7－8周：使用python编写脚本，拟合得到cnts/pmma微孔发泡复合材料的本构方程。
4. 参考文献（12篇以上）
[1] nalawade s p, picchioni f,janssen l p b m. supercritical carbon dioxide as a green solvent for processingpolymer melts: processing aspects and applications [j]. progress in polymerscience, 2006, 31(1):19-43.
[2] condo p d, johnston k p.retrograde vitrification of polymers with compressed fluid diluents:experimental confirmation [j]. macromolecules, 1992, 25(24):6730-6732.
[3] luo g , gu x , zhang j , et al.microstructural, mechanical, and thermal-insulation properties of poly(methylmethacrylate)/silica aerogel bimodal cellular foams[j]. journal of appliedpolymer science, 2016:44434.
