本文關(guān)鍵詞：橡膠材料粘彈性本構(gòu)模型的研究及其在胎面橡膠塊上的應(yīng)用

  更多相關(guān)文章： 橡膠材料 粘彈性本構(gòu)模型 回彈 有限元 胎面橡膠塊

【摘要】：橡膠材料在汽車(chē)上的應(yīng)用非常廣泛,一部普通汽車(chē)上,橡膠件就多達(dá)100多種,如輪胎、襯套、減振器、發(fā)動(dòng)機(jī)懸置等等。這些橡膠構(gòu)件的粘彈性力學(xué)行為對(duì)汽車(chē)的操縱穩(wěn)定性、安全性、振動(dòng)與噪聲都有著至關(guān)重要的影響。高彈性大變形是橡膠材料常有的變形模式,對(duì)于橡膠材料粘彈性力學(xué)特性的建模是重點(diǎn)也是難點(diǎn),本論文針對(duì)橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型及其應(yīng)用開(kāi)展了一些探索工作,主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:首先,對(duì)橡膠材料相關(guān)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了分析研究,搭建橡膠材料單軸拉伸試驗(yàn)臺(tái)、平行盤(pán)式材料實(shí)驗(yàn)臺(tái)。從準(zhǔn)靜態(tài)單軸拉伸實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、定速率循環(huán)加載單軸壓縮實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、DMA掃頻實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析了橡膠材料超彈性及粘彈性力學(xué)行為。其次,對(duì)現(xiàn)有的整數(shù)階和分?jǐn)?shù)階粘彈性本構(gòu)模型進(jìn)行了系統(tǒng)的對(duì)比分析,詳細(xì)推導(dǎo)各項(xiàng)指標(biāo)表達(dá)式,運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了辨識(shí),對(duì)比分析各模型應(yīng)用精度。此外,重點(diǎn)介紹了修正的分?jǐn)?shù)階Zener粘彈性本構(gòu)模型,推導(dǎo)其廣義形式表達(dá)式和數(shù)值求解方程,并運(yùn)用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)辨識(shí)模型參數(shù),結(jié)果表明修正的分?jǐn)?shù)階Zener粘彈性本構(gòu)模型具有更高的精度。最后,對(duì)橡膠材料的有限元建模過(guò)程進(jìn)行了分析探討,建立超彈性本構(gòu)模型及Prony級(jí)數(shù)形式的粘彈性本構(gòu)模型,并用ABAQUS有限元軟件仿真分析胎面橡膠塊的松弛和蠕變特性,與實(shí)驗(yàn)結(jié)果取得良好一致性。建立超彈性本構(gòu)模型、粘彈性本構(gòu)模型及Bergstr?m Boyce滯后模型,對(duì)胎面橡膠塊單軸壓縮循環(huán)載荷作用工況和小球回彈工況進(jìn)行仿真分析,結(jié)果表明所建模型能較好的表達(dá)胎面橡膠塊的粘彈性滯回特性。
【關(guān)鍵詞】：橡膠材料 粘彈性本構(gòu)模型 回彈 有限元 胎面橡膠塊
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：U465.42
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 研究背景及意義10-11
• 1.1.1 課題來(lái)源10
• 1.1.2 課題背景及意義10-11
• 1.2 粘彈性本構(gòu)關(guān)系國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 物質(zhì)的粘彈性11-13
• 1.2.2 粘彈性的本構(gòu)模型13-15
• 1.3 本文的主要內(nèi)容15-16
• 第二章 橡膠材料力學(xué)性能研究16-36
• 2.1 橡膠材料超彈性力學(xué)特性16-25
• 2.1.1 橡膠材料超彈性本構(gòu)模型16-20
• 2.1.2 橡膠材料單軸拉伸試驗(yàn)20-23
• 2.1.3 材料超彈性本構(gòu)模型參數(shù)辨識(shí)23-25
• 2.2 橡膠材料粘彈性力學(xué)特性25-34
• 2.2.1 剪切應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)26-28
• 2.2.2 單軸壓縮實(shí)驗(yàn)28-31
• 2.2.3 橡膠材料DMA實(shí)驗(yàn)31-34
• 2.3 本章小結(jié)34-36
• 第三章 橡膠材料線粘彈性本構(gòu)模型研究36-66
• 3.1 引言36
• 3.2 經(jīng)典整數(shù)階粘彈性本構(gòu)模型36-42
• 3.2.1 Maxwell模型36-38
• 3.2.2 Kelvin模型38-39
• 3.2.3 廣義Maxwell模型39-41
• 3.2.4 ABAQUS中粘彈性參數(shù)的辨識(shí)41-42
• 3.3 分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)粘彈性本構(gòu)模型42-58
• 3.3.1 分?jǐn)?shù)階微積分的定義43-44
• 3.3.2 彈壺模型44-46
• 3.3.3 分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)Maxwell模型46-51
• 3.3.4 分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)Kelvin模型51-55
• 3.3.5 分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)Zener模型55-58
• 3.4 修正的分?jǐn)?shù)導(dǎo)數(shù)Zener模型58-64
• 3.4.1 修正分?jǐn)?shù)階Zener模型的廣義表達(dá)形式59-61
• 3.4.2 修正分?jǐn)?shù)階Zener模型的數(shù)值求解61-62
• 3.4.3 修正的分?jǐn)?shù)階Zener模型的應(yīng)用62-64
• 3.5 本章小結(jié)64-66
• 第四章 胎面橡膠塊的有限元建模66-90
• 4.1 單軸壓縮回彈仿真分析66-74
• 4.1.1 Bergstr?m Boyce滯后模型66-69
• 4.1.2 橡膠塊單軸壓縮回彈過(guò)程建模69-74
• 4.2 小球沖擊回彈仿真分析74-85
• 4.2.1 求解器的選擇75
• 4.2.2 單位的定義75-76
• 4.2.3 初速度的定義76-77
• 4.2.4 可壓縮性的定義77-78
• 4.2.5 小球回彈實(shí)驗(yàn)78-80
• 4.2.6 小球回彈工況仿真及驗(yàn)證80-85
• 4.3 蠕變實(shí)驗(yàn)仿真分析85-88
• 4.3.1 分析步的選擇85-86
• 4.3.2 邊界條件的添加86-87
• 4.3.3 模型驗(yàn)證及結(jié)果分析87-88
• 4.4 松弛實(shí)驗(yàn)仿真分析88-89
• 4.5 本章小結(jié)89-90
• 第五章 總結(jié)與展望90-92
• 5.1 全文總結(jié)90
• 5.2 研究展望90-92
• 參考文獻(xiàn)92-96
• 致謝96

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中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 明杰婷;橡膠材料粘彈性本構(gòu)模型的研究及其在胎面橡膠塊上的應(yīng)用[D];吉林大學(xué);2016年

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本文編號(hào)：853171