發(fā)布時間：2020-06-17 03:24

【摘要】：橡膠產品不僅常見于生活用品、醫(yī)用產品等,而且被廣泛應用于航空航天、軍事工業(yè)、精密制造等領域。由于橡膠材料穩(wěn)定性較差,在生產、存儲和運輸過程中容易出現夾雜、孔隙、裂紋等缺陷和損傷,因此橡膠產品的質量檢測受到國內外學者的廣泛關注。但由于橡膠材料有著高強耗能性以及滯后性,常規(guī)檢測方法很難實時、準確的檢測出其內部應變狀況,因此粘彈性橡膠材料的實時應變監(jiān)測方法研究具有較大的理論意義和實用價值。首先,理論研究粘彈性橡膠材料本構方程,推導出蠕變和應力松弛過程響應函數,利用有限元仿真進行粘彈性橡膠材料滯后性研究�；谌渥兒蛻λ沙谶^程的穩(wěn)定狀態(tài),定義相對穩(wěn)定狀態(tài)的概念,提出滯后性大小表征函數,并進一步得出勻速拉伸過程中,滯后性大小隨拉伸速率變化關系。其次,針對粘彈性橡膠材料由于存在滯后性而測不準的問題,設計了一種能夠用于粘彈性橡膠材料應變實時監(jiān)測的聚合物光纖應變傳感器,并對該傳感器進行一系列性能測試,其中包括測試范圍、穩(wěn)定性、重復性、定標實驗以及溫度特性等測試。實驗結果表明,該埋入式聚合物光纖應變傳感器實時測試會受溫度的影響,其測試范圍為0~4mm(對應應變范圍為0%~8%),最大變異系數(重復性)為0.1144%,該埋入式聚合物光纖應變傳感器具有良好的重復性、穩(wěn)定性。最后,通過將設計的傳感器埋入到橡膠試件中,開展了實驗研究。結果表明,該聚合物光纖應變傳感器能夠較好的監(jiān)測粘彈性橡膠材料的應變過程。另外,根據試件不同速率的拉伸實驗數據測得的橡膠材料滯后性,與理論計算得到的滯后變換趨勢相同,能夠較好的驗證論文中理論模型的正確性。
【學位授予單位】：湖北工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TP212;TQ336
【圖文】：

彈性材料應力松弛弛現象是指粘彈性材料在保持恒定的應變的情況下，內部程。材料的線粘彈性特性介于線彈性與理想粘性之間，因此壺元件的不同組合方式來描述。其中彈簧元件服從胡克定律切定律，使用數學模型可表述為：ssσ = EεDDσ = ηε′示應力，ε 表示應變，.Dε 表示應變率，E 和η 均為材料常數和粘性系數，下標“S”和“D”分別對應于彈性分量和粘性和粘壺元件的不同組合方式，可得到不同的微分型粘彈性本型是將彈簧元件和粘壺元件串聯起來得到最簡單的模型。

不能充分描述各種材料的松弛特性,而型可以用來模擬復雜的應力松弛特性。為了更準,常用基本原件組合的模型或廣義Maxwell模型[5well 模型并聯而成，廣義 maxwell 模型適合用來體模型如下圖 2.2，首先彈性模量為iG 的彈簧元別串聯，再并聯到一起。

【參考文獻】

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本文編號：2717001