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。     

橡胶材料的超弹性本构模型建模方法

正授权公告号:CN 105989244B授权公告日:2017年2月15日专利权人:中国人民解放军国防科学技术大学发明人:廖一寰、郝东、李东旭等本发明介绍了一种橡胶材料的超弹性本构模型建模方法。该方法首先提出聚合物分子链体积的影响模型;然后改进八链模型,提出拓扑约束所引起的概率密度函数;其后建立分子链的微观变形与宏观变形的关系,据此推导橡胶材料的应变能密度函数,得到非仿射超弹性本构模型。本发明在建立橡胶材     

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。     

超弹性本构模型在轮胎有限元分析中的应用

对3种主要的超弹性本构模型进行对比,并基于非线性力学理论对轮胎用橡胶材料单轴拉伸力学行为进行测试;假设橡胶为完全不可压缩材料,给出Neo-Hookean,Mooney-Rivlin和Yeoh 3种超弹性本构模型常数的确定方法;在Ansys软件中采用不同的本构模型对轮胎充气状态的力学性能进行分析.结果表明,在轮胎小变形条件下,线弹性模型的模拟结果与实测值比较吻合.     

氢化丁腈橡胶本构模型参数确定方法

以Mooney-Rivlin模型为基础,对封隔器胶筒用氢化丁腈橡胶在不同高温老化环境下的本构模型参数的确定方法进行了研究。结果表明,一定条件下,橡胶两参数本构模型C_(01)/C_(10)仅随温度变化,而肖氏硬度及老化时间对其影响不大,同时拟合得到了橡胶弹性模量随温度、肖氏硬度及老化时间的变化规律,得到了一种简单确定两参数本构模型C_(10)和C_(01)的方法,并在封隔器胶筒上进行了试验和有限元模拟验证,模拟与实验结果的趋势和数值大小的拟合度达到90%以上。     

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%。     

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。     

橡胶材料超弹性本构模型选取及参数确定概述

概述橡胶材料超弹性本构模型的选取及参数确定。橡胶材料超弹性本构模型选取取决于材料试验、有限元分析适应性和橡胶制品力学计算精度三方面,模型参数确定方法主要有基于简单材料试验的本构理论计算法、基于完整材料试验的数值拟合法、根据已有橡胶材料特性的识别法和先进材料参数试验法。基于完整材料试验的数值拟合法和先进材料参数试验法是确定橡胶材料超弹性本构模型参数的发展方向。     

高弹态耐冲击聚苯乙烯本构模型分析

应用旋转流变仪开展高抗冲聚苯乙烯（PS?HI）在不同温度下的流变实验,分析常用黏性模型描述高弹态PS?HI的精度,并基于黏弹性Phan?Thien Tanner （PTT）模型建立PS?HI流动理论模型和数值算法,研究高弹态PS?HI的黏弹性特征。理论分析和实验结果表明,黏性模型中Cross模型和Carreau?Yasuda模型较好地描述了PS?HI的流变特征,而黏弹性PTT模型的精度明显高于黏性模型,显示高弹态PS?HI具有一定的弹性特征。     

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。     

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。     

轮胎侧偏刚度及力的特征函数的分析

介绍轮胎侧偏刚度及力的特征函数及其应用。结果表明：随着轮胎侧偏刚度的增大,车辆在任何给定横向加速度下所需的侧偏角减小,车辆操控稳定性能更好;在匹配轮胎和车辆的操控稳定性时,可以通过侧偏角为1°时的轮胎侧向力系数、负荷灵敏度和侧偏角为4°时的轮胎负荷转移灵敏度的特征值进行轮胎结构、花纹、配方的优化,筛选出合理的设计方案;车辆稳定性系数越大,车辆不足转向性能越好。     

基于有限元分析软件的注塑模具刚度和强度分析

采用Moldflow软件对遥控器前盖的注射成型过程进行模拟分析,以确定型腔的受力值,并将其作为刚度、强度分析的输入载荷,运用Ansys workbench软件分析该型腔的应力应变。结果表明,综合运用有限元分析软件Ansys workbench和Moldflow,能够较为全面地反映注塑模型腔在注射成型过程中的受力和变形情况,从而为模具设计提供更为有价值的参考依据。     

一种基于回归分析的弱化系统耦合度方法

提出了一种基于回归分析弱化系统耦舍度的方法,将以精确数学模型为基础进行耦合度分析的问题转化为建立输入输出之间最优回归方程的问题,通过回归方程系数的显著性检验来确定对输出影响显著的输入量.与已有的方法比,回归分析方法不要求精确的数学模型,而且适用于输入与输出变量个数不同的非方形系统的耦合度分析.理论与实验分析验证了所提方...     

基于Ansys的压力容器多物理场耦合分析研究综述

基于Ansys有限元分析软件,总结压力容器多物理场耦合(热固耦合、流固耦合和热流固耦合)分析理论及其研究成果。     

基于流固耦合的密炼机动力学特性分析

采用单向与双向流固耦合计算方法,对密炼机在3种不同工况下的内流场及结构场进行分析,得到流场瞬态剪切率和结构场最大应力位置与最大位移位置的等效应力,以及最大位移的波动情况。计算结果表明,流场剪切率变化由转子几何外形决定,剪切率波动主频为1倍转子棱倍频,且双向耦合计算结果高于单向耦合计算结果;2种耦合计算得到的转子棱部应力、变形分布具有一致性,波动主频以转子棱顶啮合产生的低频为主;转子外轮廓结构是最大应力波动的主要因素,最大应力位置的自转频率对应力波动影响很小,但最大位移位置的自转频率对应力波动影响较大。     

基于多体动力学的橡胶金属-联轴器橡胶套力学分析

基于多体动力学采用ADAMS软件建立橡胶-金属联轴器橡胶套的仿真模型,并对比分析6种工况下橡胶套所受应力值的大小及分布规律.结果表明,改变联轴器输入转速和扭矩可以有效控制橡胶套所受应力值的大小,但对应力分布情况的改变效果有限,且扭矩变化占主导作用.     

热-力耦合作用下混凝土劣化特性及其损伤本构模型的研究

为研究热-力耦合作用下混凝土损伤特性,对预设30％极限应力的混凝土进行实时升温至800℃,而后进行单轴压缩试验,并利用AE21C声发射检测仪进行全程监测.研究发现:400℃后C-S-H凝胶的高温脱水和Ca(OH)2的分解对于混凝土在热-力耦合作用下升温过程中性能劣化影响较大;在750℃后混凝土自身劣化严重导致热应变下降.通过对比掺入聚甲醛纤维、钢纤维及聚甲醛纤维与钢纤维混杂的混凝土热应变,发现掺入纤维以后可以有效的降低混凝土因温度产生的热膨胀应变.其中,聚甲醛纤维与钢纤维混杂混凝土热应变最小.同时利用声发射参数对试验加载段混凝土的损伤程度进行表征,建立了与试验结果较为吻合的损伤本构模型.     

基于回归分析的机车车辆用橡胶关节径向刚度检测方法

通过数据分析发现,机车车辆用整体式橡胶关节径向刚度(有套筒工装)与轴向刚度(无套筒工装)之间和有/无套筒工装的径向刚度之间具有线性相关性,通过回归分析获得整体式橡胶关节径向刚度与轴向刚度之间和有/无套筒工装径向刚度之间的回归方程。径向预压式橡胶关节及轴向预压式橡胶关节径向刚度与压装刚度也具有线性相关性,可通过回归方程以橡胶关节压装刚度计算其径向刚度。本回归分析方法可以提高橡胶关节径向刚度的检测效率,拟合偏差在±5%以内。     

基于热流固耦合的换热器温差应力分析

建立了某固定管板式换热器的热流固耦合仿真分析模型.首先以CFD方法计算得到换热器流体和固体温度场,然后将其作为热载荷对换热器结构进行热应力计算,着重分析管板与管子及壳体连接处的热应力分布.