橡胶类超弹性本构模型中材料参数的确定

采用单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切下橡胶材料试验数据的4种不同组合方式分别对主要用于表述橡胶超弹性的Yeoh模型和Ogden三阶模型进行拟合,并得出两种模型的材料参数。建立单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切试验的有限元模型,探究1种仅仅借助单轴拉伸试验数据并结合其他2种试验有限元模型预测结果,进行橡胶类本构模型参数拟合的新方法。结果表明:选用Yeoh模型时,利用单轴拉伸和等双轴拉伸组合方式可获得较理想的材料参数;在只具备单轴拉伸试验数据的条件下,利用单轴试验数据和等双轴有限元模型预测数据的组合方式在低应变区用Yeoh模型拟合得到的材料参数较可靠;Ogden三阶模型较Yeoh模型精度高,但计算效率低且不易收敛。     

螺杆泵定子橡胶力学试验及本构模型研究

对螺杆泵定子橡胶材料分别进行不同温度下常规与油浸介质下的单轴拉伸与平面剪切试验。基于试验数据,运用ABAQUS软件,对常规与油浸定子橡胶不同温度下的单轴拉伸与平面剪切组合的应力-应变状态分别采用M-R,Yeoh,Ogden,A-B和VDW五种本构模型进行拟合对比分析,确定出拟合效果较好的螺杆泵定子橡胶材料本构模型为Ogden模型且50℃下模型参数较优。     

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的橡胶材料有限元分析

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型2种橡胶本构模型,建立了硅橡胶、丁腈橡胶和氟橡胶的单轴压缩实验有限元模型,对比了3种橡胶材料的名义应力-应变曲线及模拟仿真。结果表明,Mooney-Rivlin模型适合橡胶的小变形行为,Yeoh模型适合橡胶的大变形行为,且Yeoh模型在橡胶小变形时也具有较好的拟合度。     

WH型橡胶隔振器静刚度仿真研究

以WH型橡胶隔振器为研究对象，基于超弹性本构理论，应用Abaqus软件建立橡胶隔振器的有限元模型，计算WH型橡胶隔振器的三向静刚度，并与测试结果进行对比。结果表明：对于WH型橡胶隔振器，横向静刚度的计算应选择单轴拉伸＋等双轴拉伸的应力-应变曲线组合，垂向、纵向静刚度的计算应选择单轴拉伸＋平面拉伸的应力-应变曲线组合；本研究探讨的5种超弹性本构模型中，Mooney-Rivlin模型的计算误差最小，Neo Hooke模型仅在描述剪切变形时精度较高，Ogden模型、Yeoh模型和Van Der Waals模型的计算误差较大。     

油浸式电抗器用阻尼橡胶材料压缩阻尼特性与本构模型

通过对油浸式电抗器器身-油箱间阻尼橡胶材料进行轴向压缩滞回性能试验,研究了其阻尼特性;依据实验数据并结合ABAQUS数值模拟结果,校正了适用于油浸式电抗器器身-油箱间阻尼橡胶材料的Mooney-Rivlin和Yeoh本构模型参数。结果表明,相比普通抗振橡胶试件,丁腈橡胶试件的轴向压缩刚度更大,滞回曲线更饱满,耗能能力更强;Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型均适用于NBR试件的小变形和大变形行为,其中Mooney-Rivlin模型参数和Yeoh模型参数计算结果最大误差分别为-11.31%和-12.21%。     

乙基硅橡胶低温性能的研究

研究了乙基硅橡胶的低温性能.试验表明,乙基硅橡胶在-100 ℃下的压缩耐寒系数为0.49,经1 h压缩冷冻后为0.45;而苯基硅橡胶在-100 ℃下的压缩耐寒系数为0.04,经1 h压缩冷冻后为0.DMTA分析结果表明,乙基硅橡胶的玻璃化转变温度为-147 ℃,比苯基硅橡胶的玻璃化转变温度(-123 ℃)低24 ℃,显示了优异的耐超低温性能.     

橡胶超弹性测试及其对轮胎有限元计算结果的影响

选取某规格全钢子午线轮胎胶料分别进行单轴拉伸、等双轴拉伸和平面拉伸不同变形模式测试,分析比较不同变形模式组合时Yeoh,Ogden和Van der Waals等本构模型的拟合精度,并以同规格轮胎为例对比不同变形模式下本构模型的仿真精度。结果表明,当仅有单轴拉伸数据时适宜选择Yeoh模型,而3种变形模式结合使用能够更好地表征胶料在工作状态时的变形状态。     

温度对胎面材料压缩力学性能影响规律研究

环境温度对轮胎胎面材料力学性能有重要影响,它直接影响接地性能。为获取不同温度下胎面橡胶材料的压缩力学性能,进行了准静态单轴压缩实验。基于此,获取不同温度、不同速度下的应力-应变关系,揭示温度及应变率对其压缩力学性能的影响规律。采用Mooney-Rivlin本构模型来表征胎面橡胶压缩荷载下的力学行为。结果表明,在低应变率时应变率的影响不明显;在20-90℃温度范围内,随着温度的升高,橡胶压缩模量减小。Mooney-Rivlin本构模型拟合与实验结果相符,它为不同温度下胎面橡胶压缩性能分析奠定理论基础。     

基于Mooney-Rivlin模型的船用密封圈设计及试验验证

基于橡胶试样单轴拉伸试验得到的拉力和变形量等试验数据，利用最小二乘法拟合求得橡胶材料的Mooney-Rivlin模型及Yeoh模型常数。基于有限元方法，用得到的模型常数对试样变形量进行计算并与试验结果对比。结果表明，Mooney-Rivlin模型在小应变和中等应变时可以较好地描述材料的力学行为，Yeoh模型适合模拟大应变时材料的力学行为。利用得到的模型常数计算分析异形密封圈的静态性能，最大变形量计算值与试验值的相对误差为2.74%，表明了所选模型常数的准确性。     

温度对胎面胶压缩力学性能的影响

对胎面胶进行准静态单轴压缩试验,研究温度和应变率对其压缩力学性能的影响。采用Mooney-Rivlin本构模型表征胎面胶压缩载荷下的力学行为。结果表明,在低应变率时应变率的影响不明显;在20~90℃温度范围内,随着温度的升高,胶料压缩模量减小。Mooney-Rivlin本构模型拟合与试验结果相符,为不同温度下胎面胶压缩性能分析奠定了理论基础。