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。     

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%。     

基于不同本构模型的弹性联轴器刚度特性分析

分别采用Mooney-Rivlin,Odgen和Yeoh橡胶材料本构模型对永磁同步直驱系统用弹性联轴器进行有限元建模和径向刚度仿真计算,并将仿真计算结果与试验结果进行对比。分析得出,采用Mooney-Rivlin和Odgen模型得到的弹性联轴器径向刚度与试验值偏差较大,采用能够模拟大变形的Yeoh模型得到的弹性联轴器径向刚度与试验值偏差较小,Yeoh模型适合用于弹性联轴器及同类产品进行力学性能分析。     

内压作用下钢骨架增强塑料管静力分析

采用截面折算方法,推导了复合管应力解析计算公式;建立了分离式三维有限元分析模型,对钢骨架增强塑料复合管的应力、变形分布进行了数值模拟分析,得到复合管网状应力分布规律。通过静液压爆破实验证实了所提出的理论计算公式和有限元数值模拟结果的可靠性,可用于管道在应力和承载力等方面的工程设计。     

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。     

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。     

基于Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型的超弹性橡胶材料有限元分析

介绍橡胶材料两种常用的应变能密度函数模型--Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型,并解析求得其材料常数.采用ANSYS有限元分析软件,分析比较两种模型的位移和应力云图,验证其适用性,即Mooney-Rivlin模型适合模拟中小变形行为;Yeoh模型适合模拟炭黑填充NR的大变形行为.     

陶瓷泥料挤出成型过程挤出参数优化研究

为降低陶瓷坯体内部应力,采用ANSYS CFX对泥料挤出成型过程进行数值模拟,确定定型段长度,进口压力,含水率,挤出锥角为主要影响因素.通过对上述4个因素进行正交试验设计与分析,得出影响挤出坯体内应力状态的因素由主到次依次为定型段长度,进口压力,含水率,挤出锥角,并得到影响因素的最优组合方式.经优化后数值模拟结果可知,挤出坯体已达到较优应力状态和稳定一致的挤出速度.     

同轴射流旋流燃烧室内湍流流动的数值模拟

应用完整形式的改进代数Reynolds应力模型对旋流燃烧室内两股同轴旋转射流的湍流流动进行了数值模拟 .模拟得到的结果与实验测量数据以及k -ε模型和简化形式的改进代数应力模型的模拟结果进行的对比表明 ,改进的代数应力模型可以给出比k -ε模型和简化形式的改进代数应力模型更为合理的湍流旋流流场模拟结果 .     

聚丙烯加捻绳与编织绳拉伸力学性能对比研究

以聚丙烯加捻绳、编织绳为实验试件,通过电子万能试验机、VIC-3D非接触全场应变测试系统及数码相机得到拉伸过程的载荷位移曲线、力学参数及破断形貌,结合数值模拟对不同结构绳进行力学性能对比研究。结果表明,试验结果与数值模拟结果基本吻合;加捻绳变形、应力均匀分布,编织绳交叉编织处变形明显,应力交错分布;绳在轴向拉伸过程中轴向应力与剪应力叠加使整体结构等效应力减小;绳股外层在轴向拉伸作用下,处于单向应力状态,断口整齐;内层在轴向应力与剪应力叠加作用下,处于二向应力状态,断口毛糙。     

橡胶Mooney—Rivlin模型材料系数对轴向刚度影响分析

在橡胶小变形范围内，采用理论推断的方法，得到在相同硬度下橡胶Mooney—Rivlin模型材料系数由C2／C1决定的关系式。并采用ABAQUS有限元软件分析的方法，结合橡胶轴向刚度常规解，分析了C2／C1不同值对橡胶轴向刚度的影响进行，结果显示其影响呈现一定规律性。     

CRH3型动车组V型橡胶减振器的有限元分析

使用ANSYS有限元分析软件建立了CRH3型动车组用V型橡胶减振器模型,其中橡胶材料采用Mooney-Rivlin超弹模型;通过橡胶单轴压缩试验拟合得到了不同硬度的Rivlin参数,比较性分析了不同硬度橡胶材料的V型橡胶减振器静刚度有限元计算值与试验值。结果表明,使用有限元计算的V型橡胶减振器静刚度与橡胶材料硬度的关系与实际试验结果十分吻合;V型橡胶减振器垂向静刚度与橡胶层厚度的倒数成正比,随其倾斜角α的增大垂向静刚度逐渐变小;模拟分析得到的橡胶应力集中与实际载荷下的分布位置相一致。     

热空气老化下黏弹性阻尼硅橡胶寿命预测模型

以压缩永久变形为寿命分析研究对象,研究了常用工况下老化时间对黏弹性阻尼硅橡胶的储能模量、损耗模量及损耗因子的影响,同时采用热空气加速老化试验方法探究了黏弹性阻尼硅橡胶在不同温度（348,363,378,393 K）下压缩永久变形性能保持系数随老化时间的变化规律,并通过对两种老化动力学模型进行研究分析和修正获得了黏弹性阻尼硅橡胶的老化反应速率,此外,还对不同老化动力学模型下老化反应速率对Arrhenius模型的非线性行为进行了分段研究,推测了黏弹性阻尼硅橡胶的储存寿命。结果表明,在室温（298 K）下两种老化动力学模型在储存寿命为10.0 a时的压缩永久变形性能保持系数均为0.60;当选择压缩永久变形性能保持系数为0.50作为失效判据时,黏弹性阻尼硅橡胶的储存寿命分别为20.0 a和19.2 a,使用两种模型所得黏弹性阻尼硅橡胶的储存寿命误差仅为4%。     

硅橡胶冷缩式电力电缆附件的应用

介绍了冷缩式硅橡胶电力电缆附件的开发现状，对原料硅橡胶性能的要求及应用前景等，同时提出了硅橡胶冷缩式电力电缆附件应用中应引起重视的问题。     

蜂窝结构复合硅橡胶泡沫材料的制备与性能

采用同步硫化技术制备了蜂窝结构理面复合硅橡胶泡沫材料。对材料进行了ＳＥＭ照片分析,并测试了材料的拉伸和压缩应力－应变曲线。结果表明：蜂窝结构硅橡胶泡沫材料内部为大小不等但相互边通的开孔网络结构、泡沫与硅橡胶之间无明显界面;拉伸性能比开孔硅橡胶泡沫材料高得多;压缩性能与开孔硅橡胶泡沫相近。     

Mooney-Rivlin模型对发泡橡胶力学行为的模拟

采用有限元分析软件常用的Mooney-Rivlin模型对NR和NBR闭孔发泡材料单轴拉伸力学行为进行了模拟。结果表明，用Mooney-Rivlin模型模拟所得的闭孔发泡橡胶力学行为与实测数据拟合较好，橡胶泡孔内的气体具有熵弹性及不可压缩且各向同性的特点。     

硅橡胶在电力电缆附件上的应用

介绍了硅橡胶在热收缩型，预制二型，冷收缩型电力电缆附件上的应用情况，提出冷收缩型产品对硅橡胶性能的要求。     

高超声速飞行器流-热-固耦合数值模拟

选用HiFire-1锥体部分作为研究对象, 采用顺序耦合方法, 对飞行器锥体的流-热-固耦合场进行了研究分析。在外流场的数值模拟中采用Transition k-kl-w湍流模型准确计算出了转捩位置和热流数值, 在温度场和应力场的数值模拟中计算了气动加热1 s时温度场和应力场的分布, 温度最高点和变形最大处均出现在头锥顶端, 温度在轴线方向上呈现环状的分布, 沿轴线逐渐降低, 整体结构的弹性变形和温度正相关, 且主要变形区域集中在前端高温区。     

MP/OMMT对脱醇型RTV阻燃硅橡胶性能的影响

以α,ω-二羟基聚二甲基硅氧烷(107硅橡胶)、甲基三乙氧基硅烷、三聚氰胺磷酸盐(MP)和纳米有机蒙脱土(OMMT)为原料,制备了脱醇型室温硫化(RTV)阻燃硅橡胶。研究了MP/OMMT配比对脱醇型RTV硅橡胶阻燃性能、动态燃烧性能和机械性能、热稳定性的影响,用扫描电镜(SEM)考察了MP、OMMT在RTV硅橡胶中的分散情况。锥形量热仪和极限氧指数测试结果表明,随着OMMT用量的增多和MP用量的减少,硅橡胶的阻燃性能没有显著的变化;热失重分析表明,OMMT的添加使硅橡胶的初始分解温度明显提高,大大提高了硅橡胶燃烧残渣的生成量;机械性能测试表明,OMMT的增多能明显提高硅橡胶的机械性能。与只添加MP的硅橡胶相比,当MP和OMMT各添加20份时,硅橡胶的极限氧指数下降0.6%,初始分解温度提高了95℃,拉伸强度、硬度、撕裂强度分别提高48.6%、4.7%、50.9%;此时的SEM分析表明,OMMT能在硅橡胶中均匀分散,且燃烧残渣表面变得平整、坚硬、致密。即在此配比下硅橡胶能在保持良好阻燃性的同时提高其机械性能。