拉/剪载荷下橡胶材料的Mullins诱导各向异性研究

【摘要】使用矩形橡胶试样依次进行不同位移载荷水平下纯剪切和轴向拉伸/纯剪切试验,研究橡胶材料在拉/剪载荷作用下的Mullins软化诱导各向异性。试验结果表明,橡胶纯剪切试样在经过轴向拉伸后,由于Mullins软化诱导各向异性的影响,再进行纯剪切试验会使试样的横向刚度增大。利用试样的轴向拉伸/纯剪切试验数据,拟合得到相应的Mullins软化控制参数,反映Mullins软化诱导各向异性对剪切试样横向刚度的影响。分别对纯剪切试样在2种试验载荷作用下的横向刚度曲线进行有限元数值模拟,仿真估计值与试验值的残差平方和均值的对比结果表明,考虑Mullins软化诱导各向异性可以显著提高拉-剪载荷作用下橡胶元件横向剪切刚度的预测精度。
【作者】李飞；丁智平；卜继玲；黄友剑；
【机构】湖南工业大学机械工程学院；株洲时代新材料科技股份有限公司；
【关键词】橡胶；纯剪切；Mullins软化；诱导各向异性；有限元；刚度；

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