Розрахунково-експериментальне дослідження закономірностей нагріву гумокордного композиту при циклічному деформуванні
DOI:
https://doi.org/10.15276/opu.2.52.2017.01Ключові слова:
гумокордний композит, самонагрів, петлі гістерезису, циклічне деформуванняАнотація
Композиційні матеріали, зокрема еластоміри, знаходять широке використання у сучасному машинобудуванні. Суттєвою особливістю таких матеріалів є їх в’язкопружні властивості, прояв яких супроводжується вивільненням енергії у вигляді тепла. Процес самонагріву спричиняє загальне підвищення температури, яке сприяє зміні механічних властивостей матеріалу, викликає додатковий термонапружений стан. Все це істотно впливає на міцність конструкцій, сприяє прискоренню процесів старіння і деградації і, зрештою, суттєво зменшує ресурс. Мета роботи полягає в визначені закономірностей формування теплового стану гумокордних композитів шляхом чисельного моделювання з використанням даних, отриманих в ході експериментальних дослі-джень за різних умов циклічного навантаження. Чисельне моделювання задачі конвективної теплопровідності проводилось на основі методу скінчених елементів. Експериментальні дослідження проводились засобами сучасного вимірювального комплексу INSTRON/E3000. В ході роботи були отримані якісні і кількісні залежності петлі гістерезису від часу, що утворились при циклічному деформуванні гумокордного композиту. Отримано картини розподілу температури по зразку, а також характер нагріву аж до моменту стабілізації. Встановлено залежність температури само нагріву від амплітуди деформування і частоти навантаження.
Завантаження
Посилання
Рамкумар А. Экспериментальное и теоретическое исследование полимера, подверженного циклическим условиям нагружения / А. Рамкумар, К. Каннан, Р. Гнанауорти // Международный журнал инженерных наук. - 2010. - №48 (2), стр. 101 - 110.
Маскилье, I. Определение рассеянных энергетических полей из температурных отображений на образце, подобном резине: эксперименты и сравнение с численным моделированием / И. Маскилье, Ю. Марко, В. Ле Со, С. Каллок, П. Чарриер / / Механика материалов. - 2015. - №80 (PartA). - С. 113 - 123.
Li, X. Влияние температуры на гиперупругое механическое поведение заполненных углеродной сажей натуральных каучуков / X. Li, Т. Бай, Z. Li, L. Liu // Механика материалов. - 2016. - №95. - стр. 136 - 145.
Woo, C. Усталостная предсказания жизни вулканизованного натурального каучука, подвергнутого термическому старению / CS Woo, WD Kim, SH Lee, BI Choi, HS Park // Engineering Engineering. - 2009. - № 1 (1). - стр. 9-12.
Ayoub, G. Моделирование низкотемпературного усталостного поведения вязкоупругих эластомерных материалов с использованием новой теории изменения сети: применение к стирол-бутадиеновому каучуку / G. Ayoub, F. Zaïri, M. Naït-Abdelaziz, JM Gloaguen / / Журнал механики и физики твердых тел. - 2011. - № 59 (2). - С. 473 - 495.
Ovalle Rodas, C. Конечная деформационно-вязкоупругая конститутивная модель для описания самонагрева в эластомерных материалах при низкоуровневой усталости / C. Ovalle Rodas, F. Zaïri, M. Naït-Abdelaziz // Journal of the Mechanics и физика твердых тел. - 2014. - №64 (1). - С. 396-410.
Экспериментальные наблюдения ортотропных упругих и вязкоупругих характеристик эластомерных текстильных армированных композитов / Барканов Е., Ларин О., Петрова Ю; У Е. Барканова, М. Миховского, В. Сергиенко (ред.). Инновационные решения в области ремонта газо- и нефтепроводов. - Болгарское общество издателей неразрушающих испытаний, 2016. - 192 с.
