橡膠類(lèi)薄膜在制造加工過(guò)程中,由于材料本身缺陷、加工過(guò)程不盡完善等因素會(huì)造成其內(nèi)部含有缺陷（常見(jiàn)缺陷包括剛性?shī)A雜和空洞夾雜）。這種自身缺陷會(huì)對(duì)橡膠薄膜的力學(xué)性能產(chǎn)生不容忽視的影響。而含缺陷橡膠薄膜在航空航天、航海和電器等領(lǐng)域都有著廣泛的應(yīng)用,因此對(duì)含缺陷橡膠薄膜進(jìn)行有限變形分析具有重要理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。本論文基于有限變形理論,從Gent所提出的本構(gòu)模型出發(fā),考慮不可壓縮材料的應(yīng)變硬化現(xiàn)象,構(gòu)造了一種新應(yīng)變能函數(shù)。在不可壓縮條件下,當(dāng)n=1時(shí),新的本構(gòu)模型轉(zhuǎn)化為Gent模型;當(dāng)n=1,時(shí),新本構(gòu)模型轉(zhuǎn)化為Neo-Hookean模型。本論文主要包括以下幾方面內(nèi)容:首先,通過(guò)對(duì)橡膠薄膜在基本載荷（單軸拉伸和雙向拉伸）作用下的力學(xué)性能分析,驗(yàn)證了所構(gòu)造的應(yīng)變能函數(shù)對(duì)橡膠類(lèi)超彈性材料表征的可行性。其次,應(yīng)用所構(gòu)造的新本構(gòu)模型,分別對(duì)含空洞和剛性?shī)A雜橡膠薄膜的有限變形問(wèn)題進(jìn)行了分析,得到了相應(yīng)的理論解析解,并給出了相應(yīng)的變形模式,最后討論了本構(gòu)參數(shù)對(duì)橡膠薄膜變形的影響。最后,利用ABAQUS軟件提供給用戶(hù)自定義材料屬性的FORTRAN子程序接口,導(dǎo)入了針對(duì)于新本構(gòu)模型而編寫(xiě)的用戶(hù)子程序,基于此... 

【文章來(lái)源】：河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABASTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題來(lái)源
    1.2 橡膠材料力學(xué)性能的研究意義
    1.3 研究的回顧及現(xiàn)狀
        1.3.1 本構(gòu)理論的概念及原理
        1.3.2 本構(gòu)理論的發(fā)展歷史
        1.3.3 含缺陷薄膜的變形分析
    1.4 本論文的主要工作
第二章 有限變形基本理論及描述橡膠類(lèi)材料的本構(gòu)方程
    2.1 有限變形理論的基本框架
        2.1.1 變形和運(yùn)動(dòng)
        2.1.2 平衡方程
    2.2 本構(gòu)方程
        2.2.1 基于主不變量的本構(gòu)方程
        2.2.2 基于主伸長(zhǎng)的連續(xù)介質(zhì)力學(xué)處理
    2.3 本章小結(jié)
第三章 基本載荷作用下超彈性薄膜的有限變形分析
    3.1 新本構(gòu)方程的提出
        3.1.1 經(jīng)典本構(gòu)模型
        3.1.2 新本構(gòu)方程的建立
    3.2 新本構(gòu)模型特性討論
        3.2.1 本構(gòu)參數(shù)限制條件
        3.2.2 對(duì)于小變形情形
        3.2.3 單軸拉伸情形
        3.2.4 雙軸拉伸情形
    3.3 本章小結(jié)
第四章 含缺陷超彈性薄膜的有限變形分析與仿真
    4.1 問(wèn)題引入
        4.1.1 幾何方程
        4.1.2 平衡方程
        4.1.3 本構(gòu)關(guān)系
    4.2 含缺陷超彈性薄膜模型的控制方程
    4.3 解法概述及結(jié)果展示
        4.3.1 引入邊界條件
        4.3.2 解法詳述及步驟
        4.3.3 外載荷對(duì)主伸長(zhǎng)的影響
        4.3.4 本構(gòu)參數(shù)的變化對(duì)模型變形的影響
        4.3.5 本構(gòu)參數(shù)對(duì)應(yīng)力分布的影響
    4.4 含缺陷超彈性薄膜的數(shù)值仿真計(jì)算
        4.4.1 UHYPER子程序
        4.4.2 ABAQUS中模型的建立
        4.4.3 后處理結(jié)果
        4.4.4 橢圓夾雜仿真結(jié)果
    4.5 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 論文的主要研究成果
    5.2 論文展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]橡膠材料的超彈性本構(gòu)模型[J]. 李曉芳,楊曉翔.  彈性體. 2005(01)
[2]橡膠類(lèi)材料大變形本構(gòu)關(guān)系及其有限元方法[J]. 危銀濤,楊挺青,杜星文.  固體力學(xué)學(xué)報(bào). 1999(04)
[3]平面應(yīng)力不可壓縮橡膠薄片的非線性有限元分析[J]. 史守峽.  哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 1998(03)
[4]不可壓縮超彈性材料的有限元應(yīng)力分析[J]. 于建華,魏泳濤.  西南交通大學(xué)學(xué)報(bào). 1998(01)
[5]橡膠有限元分析之研究[J]. 魏泳濤,于建華.  四川聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)(工程科學(xué)版). 1997(05)

博士論文
[1]橡膠類(lèi)材料的分叉問(wèn)題研究[D]. 王勇.哈爾濱工程大學(xué) 2008



本文編號(hào)：3427712