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一类橡胶类材料大变形分析及材料参数的确定

专 业: 工程力学
关键词: 橡胶类材料 应变能函数 大变形分析 材料参数 橡胶楔体 非线性有限元
分类号: TQ330.1
形 态: 共 59 页 约 38,645 个字 约 1.849 M内容
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内容摘要


本文利用文献[21]中提出的应变能函数,对受集中力拉伸作用下橡胶楔体大变形问题进行了研究,分析了橡胶楔体尖端附近的应力场和应变场,经过冗长繁杂的理论推导,得到楔体尖端应力场的渐近分析解。

由此得出,在集中力拉伸作用下,橡胶楔体尖端将变得十分尖细。

变形大小与材料参数,加载大小,及楔体初始角度有关,集中力方向仅仅控制尖端区的方位。

渐进分析给出的解析解表明楔体尖端处于单向受拉状态,主应力项τrr具有r-λ的奇异性,λ与材料参数有关,其它两个应力项τrθτ、τθθ远小于主应力项τrr,即τrr ~ r-(1+α) τr θ~ r-1 τθθ ~ r1+α,且当相同时r相同τrr保持为一常数。

楔体角度为π时,即为半空间体受线集中力拉伸的典型问题解。

基于大型非线性有限元分析软件MSC.Marc,对受集中力拉伸作用下橡胶楔体大变形问题进行了有限元模拟,利用MSC.Marc提供的二次开发平台,通过编写用户子程序u.elastomer,将文献[21]中所提出的应变能函数导入MSC.Marc中,对受拉橡胶楔体进行了分析,得出其有限元解。

本文绘制了理论解和有限元解所得到的变形、应力分布图,将两者进行了对比,同时给出了变形前后试件的形貌图。

由有限元计算得到的形貌图可以看出橡胶楔体尖端变得十分尖细,并且有限元计算所得到的应力应变曲线与理论解析解所得到的应力应变曲线具有相同的变化趋势,能很好地拟合在一起,由此也证明了所编写的用户子程序的正确性和适用性..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
第二章 非线性弹性基本理论
第三章 橡胶楔体受集中力作用渐近分析
第四章 非线性有限元法
第五章 有限元计算与理论分析比较
第六章 结论与展望
参考文献

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中图分类: > TQ330.1 > 工业技术 > 化学工业 > 橡胶工业 > 一般性问题

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