The mechanical behavior of phase-separated polyurethane-urea (PUU) systems under extreme loading
conditions have been addressed in this thesis work. A nonlinear constitutive model was presented employ-
ing multiple micro-mechanisms for representing distinct physical properties from each of hard and soft
domains. The highly nonlinear stress-strain behavior of PUU was well predicted with energy dissipation
and shape recovery, rate-dependence, and Mullins effect for homogeneous deformations. Furthermore,
dynamic responses of the material in extreme conditions have been addressed under high speed micro-
bead impact test with good agreements between the numerical simulation results and the experimental
data. This supports that our constitutive modeling framework has reasonable predictive capabilities for
the large strain behavior of the PUU material over at least 9 orders of magnitude in strain rates (from
10$^{−3}$ to 10$^6$ /s).
이 논문에서는 익스트림 상황에서 폴리유레탄-유레아가 보이는 기계적 거동과 특징에 대하여 기술하였다.
상분리 엘라스토머인 폴리유레탄-유레아의 하드 도메인과 소프트 도메인의 특성을 반영한 비선형 구성 모
델을 제시하였고, 3차원 시뮬레이션을 통해 균질 변형에서 폴리유레탄-유레아가 보이는 에너지 소산 및
회복력, 변형률 의존성, 멀린스 효과를 잡아내었다. 또한, 제안한 모델이 비균질 변형이 일어나는 익스트림
상황 (예. 초고속 탄도 충격 실험)에도 폴리유레탄-유레아의 거동을 잡아내는 것을 수치 해석 시뮬레이션을
통해 보였다. 이를 통해, 10$^{−3}$ ∼ 10$^6$/s 의 변형률에서 제안한 모델이 폴리유레탄-유레아의 익스트림 변형을
성공적으로 기술하는 것을 확인하였다.
