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基于扩展有限单元法的短纤维/橡胶复合材料裂纹扩展分析 被引量:2
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作者 林晓珊 杨晓翔 高剑虹 《固体力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期81-94,共14页
为了研究短纤维/橡胶复合材料裂纹在拉伸载荷作用下的扩展演化规律,应用扩展有限元法对预制裂纹的短纤维/橡胶复合材料的裂纹扩展进行了数值模拟.采用随机顺序吸附算法在ABAQUS软件中生成短纤维分布模型,分析了失效准则参数(最大许用主... 为了研究短纤维/橡胶复合材料裂纹在拉伸载荷作用下的扩展演化规律,应用扩展有限元法对预制裂纹的短纤维/橡胶复合材料的裂纹扩展进行了数值模拟.采用随机顺序吸附算法在ABAQUS软件中生成短纤维分布模型,分析了失效准则参数(最大许用主应力和裂纹表面能)、短纤维细观参数(体积含量、长度和取向角)对裂纹扩展行为的影响规律,探究了短纤维的增韧机理,数值结果与试验结果吻合.研究结果表明:降低基体材料的损伤阈值可以实现裂纹的扩展,而不改变裂纹扩展特征;短纤维增强相的存在会改变裂纹的扩展方向,使裂纹的扩展路径呈现复杂性从而提高材料抗撕裂性能;裂纹扩展路径曲折度随短纤维含量、长度和取向角的增加而增大,试样拉断时所需要消耗的功增大,抗撕裂性提高. 展开更多
关键词 短纤维 橡胶 复合材料 扩展有限元 裂纹
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炭黑填充橡胶材料改进Mooney模型 被引量:2
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作者 付宾 杨晓翔 李庆 《固体力学学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期408-415,共8页
论文讨论了炭黑填充橡胶材料的唯象本构模型.考虑到Mooney模型无法表征橡胶类材料大变形阶段的力学特性,首先利用丁苯橡胶单向拉伸实验数据和Treloar实验数据,对Mooney模型进行了分析,讨论了炭黑体积分数与Mooney模型准确表征橡胶材料... 论文讨论了炭黑填充橡胶材料的唯象本构模型.考虑到Mooney模型无法表征橡胶类材料大变形阶段的力学特性,首先利用丁苯橡胶单向拉伸实验数据和Treloar实验数据,对Mooney模型进行了分析,讨论了炭黑体积分数与Mooney模型准确表征橡胶材料应变区间大小的关系,以及Mooney模型对橡胶材料纯剪切和等比双向拉伸等复杂变形的预测能力,同时也分析了两个材料参数对Mooney模型的影响.最后在Mooney模型的基础上添加了一个以主伸长比为变量的修正项,且改进后的Mooney模型满足Treloar和Ogden的六项基本假设.通过与实验数据对比分析,改进Mooney模型可以较好地描述橡胶材料大变形阶段的应力应变关系,同时也提高了对橡胶材料纯剪切和等比双向拉伸等复杂变形的预测能力. 展开更多
关键词 橡胶材料 超弹性 Mooney模型 唯象本构模型
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