海上漂浮输油软管拉伸与弯曲力学特性 被引量：17

1

作者 徐慧 张彩莹 +2 位作者 罗延生 徐业峻 朱永凯 《油气储运》 CAS 2012年第4期279-282,288,共5页

海上漂浮输油软管为复杂的组合截面柔性结构,制造工艺复杂,造价高昂。基于有限元方法,采用ABAQUS软件,分析计算了5层粘合型海上输油漂浮软管在管内无压及带压工况下的轴向拉伸载荷与拉伸率、曲率与弯矩之间的非线性关系及产生机理。通... 海上漂浮输油软管为复杂的组合截面柔性结构,制造工艺复杂,造价高昂。基于有限元方法,采用ABAQUS软件,分析计算了5层粘合型海上输油漂浮软管在管内无压及带压工况下的轴向拉伸载荷与拉伸率、曲率与弯矩之间的非线性关系及产生机理。通过模型计算,得到了管道各层的应力分布特点,结果表明,因其非对称的结构特点,粘合型管道仍然存在非线性的等效截面刚度特性。分析了螺旋钢筋布置角度、螺旋钢筋直径、帘线-橡胶复合材料层帘线布置角度等结构设计参数对轴向载荷作用下管道拉伸率的影响,相关研究成果可为管道设计提供参考。 展开更多

关键词 粘合型挠性管 漂浮软管 复合材料 帘线-橡胶复合材料 拉伸刚度 弯曲刚度 力学特性

原文传递

帘线/橡胶复合材料各向异性黏-超弹性本构模型 被引量：17

2

作者 黄小双 彭雄奇 张必超 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第1期140-145,共6页

帘线/橡胶复合材料广泛应用于轮胎等重要工程领域,为了描述其在服役条件下的大变形、非线性、各向异性和高应变率等材料力学行为,基于纤维增强复合材料连续介质力学理论,提出了一种考虑应变率效应的帘线/橡胶复合材料各向异性黏-超弹性... 帘线/橡胶复合材料广泛应用于轮胎等重要工程领域,为了描述其在服役条件下的大变形、非线性、各向异性和高应变率等材料力学行为,基于纤维增强复合材料连续介质力学理论,提出了一种考虑应变率效应的帘线/橡胶复合材料各向异性黏-超弹性本构模型.该模型中单位体积的应变能被解耦为便于参数识别的基体等容变形能、帘线拉伸变形能、剪切应变能和黏性应变能四部分.给出了模型参数的确定方法,并通过拟合文献中单轴拉伸、偏轴拉伸实验数据,得到了模型参数.利用该模型预测了不同加载和变形条件下的力学行为,并将预测结果与实验结果对比分析.结果表明,考虑黏性模型和不考虑黏性模型对不同应变率变形条件下的预测结果相差很大,且考虑黏性模型的预测结果与实验结果吻合很好.因此,与不考虑黏性模型相比,所提出的各向异性黏-超弹性本构模型能更好地表征帘线/橡胶复合材料在大变形、高应变率条件下的力学特性. 展开更多

关键词 帘线/橡胶复合材料 各向异性 黏-超弹性 本构模型 模型参数拟合

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子午线轮胎有限元分析 第4讲 帘线-橡胶复合材料 被引量：7

3

作者 洪宗跃 吴桂忠 《轮胎工业》 CAS 2006年第1期55-61,共7页

关键词 帘线-橡胶复合材料 橡胶制品 性能 子午线轮胎

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子午线轮胎稳态滚动有限元分析 被引量：7

4

作者 尹伟奇 姚振汉 +1 位作者 薛小香 洪宗跃 《橡胶工业》 CAS 北大核心 2005年第7期389-395,共7页

以MSC.Marc软件为平台,建立子午线轮胎的三维非线性稳态滚动有限元模型。在模型计算中,考虑了轮胎的静态载荷施加过程、自由滚动过程、完全刹车滑动过程、防抱死刹车过程和牵引过程,得到了轮胎接地面的接触应力分布情况及轮胎牵引力与... 以MSC.Marc软件为平台,建立子午线轮胎的三维非线性稳态滚动有限元模型。在模型计算中,考虑了轮胎的静态载荷施加过程、自由滚动过程、完全刹车滑动过程、防抱死刹车过程和牵引过程,得到了轮胎接地面的接触应力分布情况及轮胎牵引力与转速之间的关系等结果,有利于进一步了解轮胎的动态性能。 展开更多

关键词 子午线轮胎 非线性有限元分析 帘线-橡胶复合材料 加强筋模型 稳态滚动

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一种车用膜式空气弹簧有效面积的预测方法 被引量：7

5

作者 尹航 邬明宇 +4 位作者 李雪冰 吕靖成 杜永昌 梁冠群 危银涛 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期4371-4378,共8页

空气弹簧帘线-橡胶复合材料结构具有刚度可变、轻量化、高度可调、隔振效果好等优势,在汽车"新四化"的发展趋势下,车用空气弹簧力学成为学术和工程研究热点。但其受力的"有效面积"这一重要参数还未建立完善理论模... 空气弹簧帘线-橡胶复合材料结构具有刚度可变、轻量化、高度可调、隔振效果好等优势,在汽车"新四化"的发展趋势下,车用空气弹簧力学成为学术和工程研究热点。但其受力的"有效面积"这一重要参数还未建立完善理论模型。结合复合材料力学特性与几何学特征,提出一种车用膜式空气弹簧有效面积理论分析与预测方法。给出了空气弹簧有效面积理论预测表达式,体现了空气弹簧气囊内压强、空气弹簧高度等因素对有效面积的综合影响。利用力学综合实验台架设计实验,对某型号空气弹簧进行有效面积测量,实验结果与理论分析的对比显示在实验测量的范围内,理论预测的有效面积误差在1%以内,表明了这种理论分析方法的合理性。这种方法对进行有效面积的预测、空气弹簧的准确建模及进一步进行高精度的车高控制具有一定的指导意义。 展开更多

关键词 空气弹簧 有效面积 复合材料力学 理论预测 帘线-橡胶复合材料

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子午线轮胎静负荷实验的有限元模拟 被引量：6

6

作者 薛小香 姚振汉 +1 位作者 尹伟奇 李鹏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第4期196-200,共5页

建立了一种子午线轮胎的三维非线性有限元模型,来模拟子午线轮胎的静负荷试验。模型中考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线-橡胶复合材料的各向异性、轮胎大变形导致的几何非线性以及轮胎与轮辋、轮胎与路面的接触非线性边界条件... 建立了一种子午线轮胎的三维非线性有限元模型,来模拟子午线轮胎的静负荷试验。模型中考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、帘线-橡胶复合材料的各向异性、轮胎大变形导致的几何非线性以及轮胎与轮辋、轮胎与路面的接触非线性边界条件。提出了一种单元重叠技术,通过重叠不可压缩橡胶单元和描述帘线的单元来模拟帘线-橡胶复合材料,这种单元重叠技术产生的轮胎模型比正交各向异性模型计算过程更稳定。通过有限元分析,得到了子午线轮胎在充气压力和静负荷作用下的变形和应力分布情况以及接地区的压力分布情况,并将计算结果与试验结果进行了比较,两者吻合得很好。 展开更多

关键词 子午线轮胎 有限元 帘线一橡胶复合材料 单元重叠 非线性 接触

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加强筋模型在轮胎有限元分析中的应用 被引量：4

7

作者 尹伟奇 姚振汉 +3 位作者 薛小香 李鹏 洪宗跃 阙元元 《橡胶工业》 CAS 北大核心 2004年第9期543-548,共6页

利用MSC .Marc软件建立子午线轮胎的三维非线性有限元模型。采用软件中的加强筋模型模拟轮胎中复杂的多层帘线 橡胶复合材料 ,直接在前处理中定义轮胎中随位置变化的帘线铺设方向 ,可以真实地模拟帘线 橡胶复合材料的几何和材料非线... 利用MSC .Marc软件建立子午线轮胎的三维非线性有限元模型。采用软件中的加强筋模型模拟轮胎中复杂的多层帘线 橡胶复合材料 ,直接在前处理中定义轮胎中随位置变化的帘线铺设方向 ,可以真实地模拟帘线 橡胶复合材料的几何和材料非线性 ,并且能够合理简化模型 ,提高计算效率和计算精度。模型中还考虑了橡胶材料的非线性和不可压缩性、轮胎大变形导致的几何非线性以及轮胎与轮辋和轮胎与路面的接触非线性边界条件。通过三维非线性有限元分析得到了在充气压力和静负荷作用下子午线轮胎的变形、内部应力分布及接地区压力分布。 展开更多

关键词 轮胎 非线性有限元分析 帘线-橡胶复合材料 加强筋模型

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钢丝帘线／橡胶复合材料弹性模量散斑测定法 被引量：5

8

作者 顾学甫 涂玉谦 俞淇 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 1996年第10期36-39,共4页

由钢丝帘线和橡胶组成的子午线轮胎带束层是属于一种特殊的复合材料。此复合材料中的钢丝帘线与橡胶两者的弹性模量相差十分悬殊，两者的刚度比很大，测定此类复合材料的弹性模量较为困难。本文叙述了用激光散斑法测定子午线轮胎带束层... 由钢丝帘线和橡胶组成的子午线轮胎带束层是属于一种特殊的复合材料。此复合材料中的钢丝帘线与橡胶两者的弹性模量相差十分悬殊，两者的刚度比很大，测定此类复合材料的弹性模量较为困难。本文叙述了用激光散斑法测定子午线轮胎带束层部位的材料弹性模量的原理。 展开更多

关键词 子午线轮胎 帘线/橡胶复合材料 激光散斑法

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帘线/橡胶复合材料轴向应力-应变的率相关预测模型研究

9

作者 杨锋 张越 +1 位作者 王玺 仲健林 《机械制造与自动化》 2023年第3期140-143,共4页

设计一种帘线/橡胶复合材料轴向应力-应变的率相关预测模型。利用自主搭建的静态拉伸实验装置和分离式霍普金森拉伸装置,开展帘线/橡胶复合材料试件轴向拉伸实验;构建帘线应变能函数,推导特定应变率下帘线/橡胶复合材料的轴向应力-应变... 设计一种帘线/橡胶复合材料轴向应力-应变的率相关预测模型。利用自主搭建的静态拉伸实验装置和分离式霍普金森拉伸装置,开展帘线/橡胶复合材料试件轴向拉伸实验;构建帘线应变能函数,推导特定应变率下帘线/橡胶复合材料的轴向应力-应变关系式;提出应变能函数的率增强项,建立帘线/橡胶复合材料轴向应力-应变的率相关预测模型。研究表明:特定应变率下,轴向应力-应变理论曲线与实验曲线符合较好;不同应变率下,率相关模型预测曲线与实验曲线符合较好。 展开更多

关键词 帘线/橡胶复合材料 SHTB拉伸实验 应变能函数 率相关

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粒子分离器鼓包柔性复合材料的本构模型研究 被引量：3

10

作者 刘海健 崔海涛 +2 位作者 张宏建 单勇峰 项英 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1869-1875,共7页

为了预测可变形粒子分离器鼓包复杂工况的力学行为,得到柔性帘线/橡胶复合材料结构的变形特性模型,基于连续介质力学的理论,建立了一种考虑帘线/橡胶之间剪切应变能的帘线/橡胶复合材料本构模型,通过ABAQUS的UANISOHYPER_INV接口编写各... 为了预测可变形粒子分离器鼓包复杂工况的力学行为,得到柔性帘线/橡胶复合材料结构的变形特性模型,基于连续介质力学的理论,建立了一种考虑帘线/橡胶之间剪切应变能的帘线/橡胶复合材料本构模型,通过ABAQUS的UANISOHYPER_INV接口编写各向异性超弹性材料的本构子程序,形成有效的帘线/橡胶复合材料的变形行为预测方法。结合橡胶材料Mooney—Rivilin本构模型,基于大变形不可压缩方法处理橡胶试验数据,运用最小二乘法拟合单轴拉伸试验数据,得到橡胶材料的参数C10=-0.27MPa与C01=1.12MPa;在橡胶超弹性本构的基础上,建立了帘线/橡胶复合材料的各向超弹性本构模型,并通过单轴拉伸试验拟合帘线和剪切应变能的参数;并进行单轴拉伸试验验证帘线/橡胶复合材料的各向超弹性本构模型。结果表明:拉伸变形量在20%内,数据吻合较好,进一步证明所建本构模型的准确性,为可变形粒子分离器鼓包有限元仿真分析奠定理论基础。 展开更多

关键词 帘线/橡胶复合材料 剪切应变能 连续性介质力学 粒子分离器 各向异性超弹性本构

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帘线/橡胶复合材料单层板拉伸模量预测方法研究 被引量：2

11

作者 仲健林 任杰 +2 位作者 马大为 周晓和 胡建国 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第6期81-85,共5页

提出帘线/橡胶复合材料单层板的精确模量预测方法。首先,给出橡胶材料Mooney-Rivilin模型相关参数计算方法,推导帘线拉伸模量修正公式;其次,基于细观力学,建立帘线/橡胶复合材料数值模型,求解等效模量并进行试验验证;最后,提出帘线/橡... 提出帘线/橡胶复合材料单层板的精确模量预测方法。首先,给出橡胶材料Mooney-Rivilin模型相关参数计算方法,推导帘线拉伸模量修正公式;其次,基于细观力学,建立帘线/橡胶复合材料数值模型,求解等效模量并进行试验验证;最后,提出帘线/橡胶复合材料单层板拉伸模量的预测公式,将预测公式所得到的等效模量与数值模型计算得到的等效模量进行对比。结果表明:帘线/橡胶复合材料数值模型建立方法是正确的;帘线/橡胶复合材料单层板拉伸模量预测公式能够较好的预测拉伸模量;研究方法能够为帘线/橡胶复合材料单层板的设计提供技术支撑。 展开更多

关键词 预测方法 Mooney-Rivilin本构模型 细观力学 帘线/橡胶复合材料

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帘线/橡胶复合材料帘线抽出力学行为的有限元模拟 被引量：1

12

作者 方庆红 王慧宾 +1 位作者 张凤鹏 黄宝宗 《橡胶工业》 CAS 北大核心 2006年第5期276-278,共3页

采用有限元方法对帘线/橡胶复合材料的帘线抽出力学行为进行模拟。结果表明,帘线H抽出力的有限元方法计算结果与试验结果有较好的一致性;帘线的H抽出力和轴向应力均随基体半径和帘线埋入深度的增大而增大,基体半径和帘线埋入深度越小,... 采用有限元方法对帘线/橡胶复合材料的帘线抽出力学行为进行模拟。结果表明,帘线H抽出力的有限元方法计算结果与试验结果有较好的一致性;帘线的H抽出力和轴向应力均随基体半径和帘线埋入深度的增大而增大,基体半径和帘线埋入深度越小,抽出力学行为变化幅度越增大;埋入深度的影响大于基体半径;界面剪切应力在帘线埋入上、下端点处有突变现象。 展开更多

关键词 帘线/橡胶复合材料 H抽出力 界面剪切应力 界面轴向应力 有限元模拟

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轮胎帘线-橡胶复合材料的疲劳(四)

13

作者 文兴 《现代橡胶技术》 2014年第6期10-21,共12页

（接上期） 4．2．2．3帘线角度的影响在帘线角度影响的分析中也发现了所观察到的与导致帘线-橡胶叠层复合材料具有较短疲劳寿命有关的相关性。帘线角度增加会减小层问剪切应变（图10和图41），但会同时降低斜裁帘线-橡胶复合材料的强度。

关键词 帘线-橡胶复合材料 疲劳寿命 轮胎 叠层复合材料 帘线角度 剪切应变

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子午线轮胎充气和负荷加载数值分析

14

作者 程志伟 丁剑平 《轮胎工业》 CAS 2007年第6期344-348,共5页

利用MSC.MARC软件对子午线轮胎的骨架材料进行三维非线性有限元计算,带束层、胎体和钢丝圈等部位采用rebar单元以及实体Herrmann单元进行模拟,橡胶材料采用Yeoh材料模型描述。轮胎在不同充气压力、不同负荷以及滚动状态下的受力计算结... 利用MSC.MARC软件对子午线轮胎的骨架材料进行三维非线性有限元计算,带束层、胎体和钢丝圈等部位采用rebar单元以及实体Herrmann单元进行模拟,橡胶材料采用Yeoh材料模型描述。轮胎在不同充气压力、不同负荷以及滚动状态下的受力计算结果与实际情况一致。采用该方法有助于改进轮胎结构设计、提高轮胎性能。 展开更多

关键词 子午线轮胎 帘线-橡胶复合材料 三维非线性 有限元模型

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轮胎帘线-橡胶复合材料的疲劳(二)

15

作者 文兴 《现代橡胶技术》 2014年第4期11-17,共7页

（接上期） 2轮胎的层间剪切变形 已经用层间剪切测量技术来确定在轮胎带束层边部的剪切应变（Cembrola和Dudek，1985）。在进行试样的初步试验时，测定了轮胎带束层边部的层间剪切应变（Lee等，2002）。

关键词 帘线-橡胶复合材料 轮胎 疲劳 层间剪切 剪切应变 剪切变形 测量技术 初步试验

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钢丝帘线/橡胶复合材料弯曲疲劳失效机理的研究

16

作者 范雯 贾玉心 +2 位作者 陈如柑 李玉胜 刘宜林 《橡胶工业》 CAS 2024年第8期563-569,共7页

自主设计并搭建基于隧道磁阻传感器的无损检测系统,对钢丝帘线/橡胶复合材料试样(简称试样)弯曲疲劳失效机理进行研究。结果表明:无损检测方法可对疲劳试验后试样内部的损伤状态进行评估,无损检测系统可实现试样缺陷的在线检测;疲劳缺... 自主设计并搭建基于隧道磁阻传感器的无损检测系统,对钢丝帘线/橡胶复合材料试样(简称试样)弯曲疲劳失效机理进行研究。结果表明:无损检测方法可对疲劳试验后试样内部的损伤状态进行评估,无损检测系统可实现试样缺陷的在线检测;疲劳缺陷的产生是损伤累积,钢丝帘线单丝断裂主要发生试样疲劳寿命的最后阶段;试样内部钢丝疲劳断裂为穿晶解理断裂,裂纹扩展过程中存在一定程度的微观不连续性,包括多次角度偏折与裂纹分支;试样内部钢丝疲劳断口具有典型的低周疲劳特点,存在多个疲劳源与撕裂台阶,疲劳源间偶见撕裂棱,无明显贝纹样,疲劳源附近表面光滑,断口形成了较平滑的微撕裂形貌与粗糙的撕裂台阶形貌。 展开更多

关键词 钢丝帘线/橡胶复合材料 弯曲疲劳 无损检测

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帘线增强橡胶基复合材料双搭接层合板的拉伸性能

17

作者 杨际申 宋顺利 +4 位作者 王华吉 申鹏 吴健 徐祥博 齐红宇 《分析试验室》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期461-464,共4页

针对帘线增强橡胶复合材料结构连接形式,设计制备了不同搭接工艺参数的结构测试试样,采用二维数字图像技术,研究了其动静态拉伸性能。测试结果表明:随应变速率增加,帘线增强橡胶复合材料刚度、抗拉强度增大,而断裂伸长率基本不变;与无... 针对帘线增强橡胶复合材料结构连接形式,设计制备了不同搭接工艺参数的结构测试试样,采用二维数字图像技术,研究了其动静态拉伸性能。测试结果表明:随应变速率增加,帘线增强橡胶复合材料刚度、抗拉强度增大,而断裂伸长率基本不变;与无搭接试样比较,搭接试样抗拉强度均降低近50%;随搭接宽度增加,断裂伸长率逐渐减小,搭接宽度65 mm的试样相比无搭接试样断裂伸长率减小24%;阶段Ⅲ弹性模量相比阶段Ⅱ弹性模量均有明显增大,无搭接试样增大3倍,搭接试样增大1倍左右,且随着应变速率增加弹性模量的增幅减小。 展开更多

关键词 帘线增强橡胶复合材料 搭接结构 应变速率 拉伸

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纵向拉伸对尼龙帘线-橡胶复合材料横向拉伸力学性能影响的实验研究 被引量：3

18

作者 张丰发 万志敏 杜星文 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期117-121,共5页

　采用十字形试件,在双轴拉伸条件下研究了尼龙帘线-橡胶复合材料单层板纵向定载荷对横向力学性能的影响和横向定载荷对纵向力学性能的影响。实验结果表明:纵向拉伸载荷对尼龙帘线-橡胶复合材料的横向拉伸力学性能有很大的影响。随着纵... 　采用十字形试件,在双轴拉伸条件下研究了尼龙帘线-橡胶复合材料单层板纵向定载荷对横向力学性能的影响和横向定载荷对纵向力学性能的影响。实验结果表明:纵向拉伸载荷对尼龙帘线-橡胶复合材料的横向拉伸力学性能有很大的影响。随着纵向拉伸载荷的增加,横向应力应变关系发生了很大的变化;横向拉伸强度先上升然后又下降;而其断裂变形和变形能却逐渐减小。横向拉伸载荷对尼龙帘线-橡胶复合材料的纵向拉伸力学性能影响却很小。这可能与材料纵向和横线拉伸性能差异太大有关。 展开更多

关键词 尼龙帘线-橡胶复合材料 十字形试件 双轴拉伸

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