本文關(guān)鍵詞：橡膠類材料空洞失穩(wěn)問題的有限變形分析及仿真，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：橡膠材料屬于高分子材料,因其具有的諸多優(yōu)良特點(diǎn),在工程領(lǐng)域及日常生活領(lǐng)域都具有及其廣泛的應(yīng)用。其超彈性、大變形等力學(xué)性能特點(diǎn)更是成就了此類材料的不可替代性。因此對于橡膠類材料的研究及分析具有必要的理論意義及工程價值。本論文利用有限變形基本理論,在高玉臣所提出的橡膠類材料應(yīng)變能函數(shù)的基礎(chǔ)上,構(gòu)造了一種新的橡膠類材料的本構(gòu)模型,并利用此本構(gòu)模型對橡膠類材料的空洞失穩(wěn)問題進(jìn)行有限變形分析及仿真。首先,利用構(gòu)造出的新本構(gòu)模型對在基本載荷作用下的橡膠材料進(jìn)行有限變形分析,并分別討論本構(gòu)參數(shù)n和α對其變形的影響。其次,利用所構(gòu)造的本構(gòu)模型對帶有中心空洞的橡膠球體受均勻拉伸時的有限變形問題進(jìn)行了分析,并將所構(gòu)造的本構(gòu)模型簡化為Mooney-Rivlin模型和Neo-Hooken模型對帶中心空洞的橡膠球體進(jìn)行了有限變形分析,得到了應(yīng)力與主伸長的關(guān)系曲線。最后,利用ABAQUS軟件調(diào)用FORTRAN編寫的針對新本構(gòu)模型的用戶子程序,對帶有空洞的橡膠顆粒進(jìn)行有限元模擬。得出空洞大小、形狀與主伸長之間的關(guān)系及應(yīng)力與主伸長之間的關(guān)系,并將此有限元解與理論解相比較,驗(yàn)證了理論解的正確性。通過本課題的研究,可以使人們對含中心空洞橡膠球體的力學(xué)性能在理論、計(jì)算和模擬仿真等方面有深刻的理解和認(rèn)識,對于豐富和發(fā)展有限變形理論具有一定的指導(dǎo)意義。
【關(guān)鍵詞】：含空洞橡膠球體 有限變形分析 數(shù)值模擬 用戶子程序
【學(xué)位授予單位】：河北工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ330.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 本文的立項(xiàng)背景8
• 1.2 課題的研究目的及意義8-9
• 1.3 研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢9-12
• 1.3.1 橡膠材料的空洞失穩(wěn)9-10
• 1.3.2 橡膠類材料本構(gòu)關(guān)系的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.4 本文的主要研究內(nèi)容12-14
• 第二章 有限變形的基本理論及描述橡膠類材料的本構(gòu)方程14-24
• 2.1 幾何方程14-18
• 2.2 靜力平衡方程18-19
• 2.3 描述橡膠材料的本構(gòu)方程19-24
• 第三章 基本載荷作用下橡膠類材料的力學(xué)性能研究24-30
• 3.1 材料六面體單元的單軸拉伸情形24-27
• 3.2 雙軸拉伸27-28
• 3.3 本章小結(jié)28-30
• 第四章 橡膠類材料空洞失穩(wěn)問題的有限變形分析30-38
• 4.1 問題描述30-33
• 4.2 Neo-Hooken材料情形33-35
• 4.3 Mooney-Rivlin材料情形35-37
• 4.4 本章小結(jié)37-38
• 第五章 橡膠類材料空洞失穩(wěn)問題的數(shù)值模擬與仿真38-62
• 5.1 有限元分析軟件ABAQUS及用戶子程序的介紹38-39
• 5.1.1 ABAQUS介紹38
• 5.1.2 UHYPER子程序38-39
• 5.2 中心帶有球形空洞的橡膠顆粒的數(shù)值模擬與仿真分析39-46
• 5.2.1 利用ABAQUS建立有限元模型39-40
• 5.2.2 仿真結(jié)果及后處理40-42
• 5.2.3 參數(shù)n的改變對材料特性的影響42-44
• 5.2.4 參數(shù) α 的改變對材料特性的影響44-46
• 5.3 球形空洞內(nèi)徑r變化的情形46-48
• 5.4 橢球形空洞內(nèi)徑a恒定、b=c值變化的情形48-57
• 5.5 Mooney-Rivlin材料的模擬與仿真57-60
• 5.6 本章小結(jié)60-62
• 第六章 結(jié)論與展望62-64
• 6.1 結(jié)論62-63
• 6.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 致謝68-70
• 攻讀學(xué)位期間所取得的相關(guān)科研成果70

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