تخمین پارامترهای مدل‌های رفتاری الاستومرها با استفاده از آزمایش کشش تک محوره
کد مقاله : 4032-IRAST (R2)
نویسندگان:
عماد صارمی *1، حمید توپچی نژاد2، فرنوش روشن طبری3
1دانشجو کارشناسی ارشد رشته مهندسی سازه_ دانشگاه رازی_کرمانشاه
2هیئت علمی رشته عمران دانشگاه رازی
3دانشجو دکتری دانشگاه رشته مهندسی سازه_دانشگاه رازی_ کرمانشاه
چکیده مقاله:
الاستومرها به علت توانایی تحمل کرنش‌های بیش از 500% بدون هیچ گونه گسیختگی و تغییر شکل دائمی موادی ایده‌آل برای بسیاری از کاربردها هستند. از این رو، الاستومر به عنوان یک ماده‌ی مهندسی، کاربردهای گسترده‌ای در صنعت اتومبیل، نصب انواع موتورها، ساخت تایرها، جداگرهای لرزه‌ای، تکیه‌گاه‌های سازه‌ای، میراگرها و وسایل پزشکی دارند. همین عوامل اهمیت پیش بینی رفتار الاستومرها، مثل توزیع تنش- کرنش در المان‌های آن‌ها را پر اهمیت می‌کند. اما انتخاب مدل رفتاری دقیق که بتواند رفتار الاستومرها را در کرنش‌های مختلف به خوبی محاسبه کند چالشی در مدل سازی المان محدود این مواد محسوب می‌شود. به منظور پیش بینی رفتار غیر خطی الاستومرها، مدل‌های رفتاری آنها سال‌هاست که توسعه یافته‌ است. رفتار هایپر الاستیک به دلیل غیر خطی بودن رابطه بین تنش-کرنش، به جای قانون هوک در این مواد برقرار است. در این مقاله با توجه به آزمایش کشش یک محوره انجام شده روی الاستومر، به بررسی برازش منحنی مدل‌های تئوری هایپرالاستیک با نمودار تنش- کرنش آزمایشگاهی در کرنش‌های‌ مختلف با استفاده از نرم افزار المان محدود MSC-MARC پرداخته شده است. دقت مدل‌های رفتاری در بازه‌های مختلف کرنش، نشان می‌دهد: در برازش نتایج آزمایشگاهی تک محوره، دقت مدل‌های نئو-هوکن، آرودا-بویس و یه‌او به افزایش کرنش حساس هستند بهطوری که در بین این 3 مدل، نئو هوکن بیشترین و اگدن کمترین حساسیت را دارند. مدل اگدن و مونی-ریولین 3 جمله‌ای، تا کرنش 200% تقریباً دقت یکسانی دارند در حالی مدل اگدن در کرنش بیش از 200% مقدار خطای قابل قبولی دارد.
کلیدواژه ها:
الاستومر، مدل‌های رفتاری، رفتارهایپر الاستیک، برازش نموداری
وضعیت : مقاله برای ارائه شفاهی پذیرفته شده است