合成材料面层运动场地冲击吸收性能的数值模拟与试验研究

发布时间：2025-01-14 02:41

　　合成材料面层具有优异的冲击吸收性能,被广泛应用于铺设运动场地。国内外通常使用冲击吸收系数（Force Reduction,FR）表征合成材料面层运动场地的冲击吸收性能。研究表明,当合成材料面层运动场地FR在一定范围内,对运动成绩提高和损伤防护有利;反之FR过高或者过低,均不利于运动项目的开展和人身安全。本文以合成材料面层运动场地为研究对象,采用数值模拟法和试验法,分别从冲击吸收试验、建立冲击吸收试验3D数值模型以及蜂窝状结构面层冲击吸收性能研究等三个方面开展研究。首先,应用Mooney-Rivlin模型描述合成材料面层材料的本构关系。通过单轴拉伸试验和曲线拟合,分别确定复合型和混合型合成材料面层的材料参数C₁₀、C₀₁及D₁,为开展数值模拟工作提供合成材料面层的材料模型。其次,从试验角度对合成材料面层运动场地FR进行研究。参照《我国中小学合成材料面层运动场地标准》（GBT 36246-2018）中冲击吸收试验规范,分别对复合型和混合型合成材料面层试样开展冲击吸收试验,测定两种运动场地FR。然后,基于冲击吸收试验规范,应用A...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1合成材料面层

合成材料面层属于双层结构，分为底胶层与面胶层，两种胶层在材料配比以及制备方法上存在差异，所用材料主要包括聚氨酯、橡胶颗粒及各种化学添加剂，见图1-1[4,10]。将合成材料面层铺设在混凝土基层上，则形成合成材料面层运动场地，见图1-2。合成材料面层运动场地一方面可以现场铺设，....

图1-2合成材料面层运动场地由于新材料和铺装技术不断革新，合成材料面层种类也越来越多，依据面层种类的

图1-1合成材料面层图1-2合成材料面层运动场地由于新材料和铺装技术不断革新，合成材料面层种类也越来越多，依据面层种类的不同，可以将合成材料面层运动场地继续细分，常见的有全塑型、复合型和混合型[8,11]。以上三种类型运动场地的造价和使用寿命差别较大，其中全塑型由于各....

图1-3技术路线流程图

图1-3技术路线流程图具体研究步骤如下：1)合成材料面层试样的制备、面层材料本构关系模型的选取以及相关参数的确定。分别制备复合型与混合型合成材料面层试样，选取Mooney-Rivlin模型表征面层试样

图2-1合成材料面层运动场地冲击吸收测试仪简图

图2-1合成材料面层运动场地冲击吸收测试仪简开展混凝土基层冲击吸收试验时，试验步骤与合成材料面层一致，主要区别在于要对混凝土基层进行11次冲击试验，第2~据，混凝土基层的最终冲击力峰值concreteF为后10次试验结果的平

本文编号：4026283