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。     

深冷环境下密封橡胶的力学性能研究

在深冷环境下密封橡胶易发生变脆、丧失高弹性等现象,从而导致密封性能降低。密封橡胶的力学性能是评估密封可靠性的重要参数。选择低苯基硅橡胶及以低苯基硅橡胶为基体分别添加全氟聚醚油和聚酰亚胺粉的改性橡胶为研究对象,考察3种橡胶在超低温下的力学性能,在常温(23℃)和超低温(-196℃)下进行单轴拉伸和压缩永久变形试验,并利用有限元软件Abaqus超弹性材料拟合板块对本构模型进行参数模拟,探讨Mooney-Rivlin模型、Ogden模型和Yeoh模型对超低温下密封橡胶的适用性。结果表明:在超低温下,聚酰亚胺粉改性低苯基硅橡胶的密封性能优于其他两种橡胶材料;在单轴拉伸试验拟合中,Yeoh模型拟合误差较小;在压缩试验拟合中,Mooney-Rivlin模型和Ogden模型能更准确地描述橡胶力学性能。     

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。     

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。     

轮胎胶料超弹性参数研究

在动态剪切模式下对轮胎胶料进行应变扫描,并以此为依据,结合相应的超弹性本构模型对试验数据进行拟合预测。结果表明:Yeoh模型对动态剪切试验数据的拟合效果最佳;三阶Ogden模型对胎面胶动态剪切试验数据拟合效果较四阶Ogden模型好,对胎侧胶和胎圈胶的试验数据拟合结果相近。     

隔振橡胶材料基于简单应变模式的 蠕变特性研究

对隔振橡胶材料的单轴拉伸应力松弛试验数据进行归一化处理,应用Prony级数模型对其应力松弛试验数据进行拟合,获得对应的粘弹本构参数。将表征粘弹特性的Prony级数因子引入Ogden超弹本构方程,获得隔振橡胶材料基于时间效应的本构方程,进而分析单轴拉伸、双轴拉伸和平面拉伸模式的蠕变特性,最后采用沙漏弹簧进行蠕变仿真与试验验证。该蠕变仿真预测方法为隔振橡胶材料的粘弹试验、蠕变计算和工程应用提供一种新思路。     

圆柱形橡胶试样压缩变形有限元分析的超弹性本构方程对比研究

采用有限元分析方法预测圆柱形橡胶试样的压缩变形,并与试验数据进行对比,判断不同本构方程的计算精度。结果表明:对于应力-应变试验,仅采用单轴拉伸(UT)试验数据拟合本构方程时,不能单纯依赖拟合精度判断本构方程的优劣;同时采用UT、平面拉伸(PT)和等双轴拉伸(ET)试验数据拟合本构方程时,整体计算精度大幅提升,且可依据拟合精度判断超弹性本构方程的优劣。对于超弹性本构方程,若提供UT,PT和ET试验数据,宜选用拟合精度高的O_Ni,P_Ni,VdW,Marlow等方程;而在仅有UT数据的情况下,则宜选用RP_Ni,AB,Marlow等方程。     

适用于板式支座的三元乙丙橡胶超弹性本构模型研究

针对适用于板式支座的新型三元乙丙橡胶(EPDM)材料进行单轴拉伸试验研究,分析3种超弹性唯像本构模型对新型改性EPDM材料的适用性。结果表明,Yeoh模型拟合效果最好,获取相应的材料参数并建立与EPDM标准试样对应的有限元分析模型,有限元数值模拟数据与试验数据基本吻合,对EPDM板式支座数值模拟的研究具有借鉴意义。     

超弹性体本构模型的理论和特种试验方法

重点介绍了超弹性体本构模型的基本理论：常用应变能函数形式、应力表达方式、模型适用性。同时详细阐述了构建橡胶超弹性本构模型所需的3类特种测试：单轴拉伸、等双轴拉伸、纯剪切。明确了每种试验的试样制备方法、几何形状、试验条件、设备要求、数据处理方法,指出了利用试验数据建立超弹性本构模型以及非线性分析时的注意事项,对于提高橡胶类材料的有限元分析精度和结果可靠性有重要意义。     

拉伸下PET的取向诱导结晶

综述了PET在3种拉伸方式(单轴拉伸、平面拉伸和双轴拉伸)下的取向诱导结晶的最新进展。拉伸温度、应变速率和拉伸比是常用的3个宏观参数，它们对取向诱导结晶等微观参数有着最直接的影响。