基于横观各向同性超弹性理论的短纤维增强橡胶本构模型的建立与应用

发布时间：2017-08-04 17:13

  本文关键词：基于横观各向同性超弹性理论的短纤维增强橡胶本构模型的建立与应用

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【摘要】：提出了一种能够表征短纤维增强橡胶的横观各向同性超弹性本构模型,并结合试验体系,对其在数值分析中的应用方法和效果进行了研究。基于连续介质力学理论,建立了横观各向同性材料的应变能函数,推导得到不同变形形式下的应力应变关系,给出材料参数辨识试验方法,并成功应用于某短纤维增强橡胶测试中,得到表征其超弹性特性的相关材料参数。利用有限元软件ANSYS对不同纤维排布方向的单轴拉伸和平行纤维方向的平面拉伸进行仿真计算,并对比相应试验数据,以验证材料参数的可靠性。最后基于已验证的本构模型,建立了某铣槽装备减振环仿真模型,并对其进行了校核计算。研究结果表明,本文提出的本构模型能够有效表征短纤维增强橡胶的静态力学特性并且方便嵌入现有的有限元软件中,具有材料参数少、测试简便和结果准确等特点,工程实用性强。
【作者单位】： 武汉大学动力与机械学院;
【关键词】： 短纤维增强橡胶 横观各向同性超弹性 本构模型 有限元分析
【基金】：国家自然科学基金(51105280)资助项目
【分类号】：TQ336;TB33
【正文快照】： 1引言短纤维增强橡胶具有轻量化、成本低和生产工艺简单的特点,与一般天然橡胶相比,其撕裂强度、韧性和疲劳特性均有所提高,而生热性和内部摩擦阻力相对较小,因而得以广泛应用[1]。橡胶机体本身具有非线性超弹性、粘弹性和弹塑性等复杂力学特性,加入短纤维补强体后会引入各向，

本文编号：620751