预应力下橡胶老化特性的研究
发布时间：2021-07-06 22:12
轮胎在服役过程中始终处于充气状态,亦即轮胎橡胶材料一直处于受力的状态,在载荷和热的共同作用之下,轮胎橡胶材料经历近似恒定预应力下的热氧老化过程。现有的对轮胎橡胶材料进行的模拟热氧老化的研究大多数都采用恒定应变的加载条件,但是由于轮胎橡胶材料存在应力松弛的现象,使得轮胎橡胶材料在老化测试的过程中应力会随着时间逐渐衰减,因此无法准确反映轮胎橡胶材料在实际服役状态下的老化情况。本文对轮胎橡胶材料在预应力作用下的老化行为进行研究,通过试验和有限元软件仿真计算相结合的方式,研究轮胎橡胶材料在近似恒定预应力作用下的热氧老化过程,并进一步分析此过程中轮胎橡胶材料力学行为的变化规律,为轮胎结构的设计、分析及优化提供基础数据,这对提高轮胎的耐久性具有很重要的意义。为了研究轮胎在服役过程中的老化情况及力学行为的变化规律,本文对轮胎橡胶材料开展了恒定预应力作用下的高温加速热氧老化试验研究,并对在不同老化时间、老化温度以及不同大小的预应力加载条件下热氧老化后的轮胎橡胶材料进行准静态拉伸测试和硬度测试,并对轮胎橡胶材料在预应力和热共同作用下老化前后的力学性能进行了研究,得到了轮胎橡胶材料的断裂强度、断裂应变、弹...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验装置示意图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文11表2-1弹簧和橡胶的原长表2-2不同温度下弹簧和橡胶试件的刚度系数图2-2298K时不同橡胶刚度对应的弹簧拉力值将表2-1和表2-2数据代入公式2-3公式2-4可计算得到不同温度下弹簧弹力，结果见图2-2。图2-3弹簧的弹力大小随温度的变化曲线测量值测量值1测量值2测量值3测量值4测量值5平均值弹簧原长x01（mm）36.9036.9437.1036.9636.9236.96橡胶原长x02（mm）116.2115.9113.6111.5120.1115.5温度（K）298K343K353K363K373K弹簧刚度系数（N/mm)1.5511.5941.6341.7121.824橡胶的刚度系数（N/mm)1.3311.2121.1511.1131.052
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文11表2-1弹簧和橡胶的原长表2-2不同温度下弹簧和橡胶试件的刚度系数图2-2298K时不同橡胶刚度对应的弹簧拉力值将表2-1和表2-2数据代入公式2-3公式2-4可计算得到不同温度下弹簧弹力，结果见图2-2。图2-3弹簧的弹力大小随温度的变化曲线测量值测量值1测量值2测量值3测量值4测量值5平均值弹簧原长x01（mm）36.9036.9437.1036.9636.9236.96橡胶原长x02（mm）116.2115.9113.6111.5120.1115.5温度（K）298K343K353K363K373K弹簧刚度系数（N/mm)1.5511.5941.6341.7121.824橡胶的刚度系数（N/mm)1.3311.2121.1511.1131.052
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于裂纹形核理论的橡胶制品疲劳研究[J]. 李志超,危银涛,金状兵,王昊,何园. 弹性体. 2014(06)
[2]橡胶球铰疲劳裂纹扩展寿命预测[J]. 杨荣华,丁智平,黄友剑,卜继玲,方建辉. 湖南工业大学学报. 2013(02)
[3]基于Abaqus的有限元渐进损伤强度分析[J]. 孔祥宏,王志瑾. 计算机应用与软件. 2012(10)
[4]固体火箭发动机密封件湿热老化性能研究[J]. 常新龙,刘万雷,程建良,姜帆,赖建伟. 弹箭与制导学报. 2012(04)
[5]扩展有限元方法及应用综述[J]. 郭历伦,陈忠富,罗景润,陈刚. 力学季刊. 2011(04)
[6]含两类附加函数的扩展等参有限元法[J]. 夏晓舟,章青. 计算力学学报. 2008(01)
[7]天然橡胶硫化胶的热氧老化性研究[J]. 肖琰,魏伯荣. 合成材料老化与应用. 2006(02)
[8]橡胶老化性能的神经网络研究方法[J]. 曹翠微,蔡体敏. 固体火箭技术. 2005(02)
[9]橡胶和轮胎的摩擦[J]. 彭旭东,郭孔辉,丁玉华,单国玲,侯汝成. 橡胶工业. 2003(09)
[10]硫化橡胶热氧老化时物理机械性能变质规律的研究[J]. 李咏今. 特种橡胶制品. 1997(01)
博士论文
[1]橡胶黏弹性滞后生热及热氧老化的实验及多尺度模拟[D]. 智杰颖.山东大学 2019
[2]橡胶材料多轴疲劳寿命及微观结构研究[D]. 汪艳萍.天津大学 2007
硕士论文
[1]航空轮胎着陆冲击响应特性有限元仿真研究[D]. 李帅.哈尔滨工业大学 2018
[2]热氧老化对炭黑填充橡胶拉伸力学性能的影响[D]. 李彦.湘潭大学 2015
[3]拉伸载荷下碳纤维复合材料T型胶接接头脱粘监测研究[D]. 苏永刚.南京航空航天大学 2013
[4]考虑预损伤和热老化的复合固体推进剂力学性能研究[D]. 李奕飞.国防科学技术大学 2013
[5]橡胶复合材料老化的力学表征技术[D]. 陈思驰.哈尔滨工业大学 2013
[6]橡胶密封材料油介质老化特性及寿命评估方法研究[D]. 崔志博.哈尔滨工业大学 2012
[7]橡胶密封材料热氧老化及寿命评估研究[D]. 汪俊.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3269067
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：75 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
试验装置示意图
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文11表2-1弹簧和橡胶的原长表2-2不同温度下弹簧和橡胶试件的刚度系数图2-2298K时不同橡胶刚度对应的弹簧拉力值将表2-1和表2-2数据代入公式2-3公式2-4可计算得到不同温度下弹簧弹力，结果见图2-2。图2-3弹簧的弹力大小随温度的变化曲线测量值测量值1测量值2测量值3测量值4测量值5平均值弹簧原长x01（mm）36.9036.9437.1036.9636.9236.96橡胶原长x02（mm）116.2115.9113.6111.5120.1115.5温度（K）298K343K353K363K373K弹簧刚度系数（N/mm)1.5511.5941.6341.7121.824橡胶的刚度系数（N/mm)1.3311.2121.1511.1131.052
哈尔滨工业大学工程硕士学位论文11表2-1弹簧和橡胶的原长表2-2不同温度下弹簧和橡胶试件的刚度系数图2-2298K时不同橡胶刚度对应的弹簧拉力值将表2-1和表2-2数据代入公式2-3公式2-4可计算得到不同温度下弹簧弹力，结果见图2-2。图2-3弹簧的弹力大小随温度的变化曲线测量值测量值1测量值2测量值3测量值4测量值5平均值弹簧原长x01（mm）36.9036.9437.1036.9636.9236.96橡胶原长x02（mm）116.2115.9113.6111.5120.1115.5温度（K）298K343K353K363K373K弹簧刚度系数（N/mm)1.5511.5941.6341.7121.824橡胶的刚度系数（N/mm)1.3311.2121.1511.1131.052
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于裂纹形核理论的橡胶制品疲劳研究[J]. 李志超,危银涛,金状兵,王昊,何园. 弹性体. 2014(06)
[2]橡胶球铰疲劳裂纹扩展寿命预测[J]. 杨荣华,丁智平,黄友剑,卜继玲,方建辉. 湖南工业大学学报. 2013(02)
[3]基于Abaqus的有限元渐进损伤强度分析[J]. 孔祥宏,王志瑾. 计算机应用与软件. 2012(10)
[4]固体火箭发动机密封件湿热老化性能研究[J]. 常新龙,刘万雷,程建良,姜帆,赖建伟. 弹箭与制导学报. 2012(04)
[5]扩展有限元方法及应用综述[J]. 郭历伦,陈忠富,罗景润,陈刚. 力学季刊. 2011(04)
[6]含两类附加函数的扩展等参有限元法[J]. 夏晓舟,章青. 计算力学学报. 2008(01)
[7]天然橡胶硫化胶的热氧老化性研究[J]. 肖琰,魏伯荣. 合成材料老化与应用. 2006(02)
[8]橡胶老化性能的神经网络研究方法[J]. 曹翠微,蔡体敏. 固体火箭技术. 2005(02)
[9]橡胶和轮胎的摩擦[J]. 彭旭东,郭孔辉,丁玉华,单国玲,侯汝成. 橡胶工业. 2003(09)
[10]硫化橡胶热氧老化时物理机械性能变质规律的研究[J]. 李咏今. 特种橡胶制品. 1997(01)
博士论文
[1]橡胶黏弹性滞后生热及热氧老化的实验及多尺度模拟[D]. 智杰颖.山东大学 2019
[2]橡胶材料多轴疲劳寿命及微观结构研究[D]. 汪艳萍.天津大学 2007
硕士论文
[1]航空轮胎着陆冲击响应特性有限元仿真研究[D]. 李帅.哈尔滨工业大学 2018
[2]热氧老化对炭黑填充橡胶拉伸力学性能的影响[D]. 李彦.湘潭大学 2015
[3]拉伸载荷下碳纤维复合材料T型胶接接头脱粘监测研究[D]. 苏永刚.南京航空航天大学 2013
[4]考虑预损伤和热老化的复合固体推进剂力学性能研究[D]. 李奕飞.国防科学技术大学 2013
[5]橡胶复合材料老化的力学表征技术[D]. 陈思驰.哈尔滨工业大学 2013
[6]橡胶密封材料油介质老化特性及寿命评估方法研究[D]. 崔志博.哈尔滨工业大学 2012
[7]橡胶密封材料热氧老化及寿命评估研究[D]. 汪俊.哈尔滨工业大学 2011
本文编号：3269067
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