تعیین پارامترهای مدل رفتاری مواد الاستومری با استفاده از آزمایشات کشش تک محوره

Abstract

مواد الاستومری به علت توانایی تحمل کرنش‌های کششی بیش از 500% بدون هیچ گونه گسیختگی و تغییر شکل دائمی موادی ایده‌آل جهت کاربرد در بسیاری از صنایع از جمله اتوموبیل سازی، هوافضا، انواع موتورهای مکانیکی و الکتریکی، انواع تایرها، و بسیاری از تجهیزات پزشکی می باشند. مضاف بر آن در پروژه های عمرانی بعنوان جداگرهای لرزه‌ای، تکیه‌گاه‌های سازه‌ای، میراگرهای الحاقی و غیره کاربرد دارند. پیش بینی رفتار تنش-کرنش مواد الاستومری دارای اهمیت زیادی در طراحی است. یکی از چالش های مهم در مدل سازی المان محدود قطعات الاستومری انتخاب مدل رفتاری مناسبی است که بتواند وضعیت الاستومر در کرنش‌های مختلف را به خوبی شبیه‌سازی نماید. در مواد الاستومری به دلیل غیر خطی بودن رابطه ی بین تنش و کرنش، به جای قانون هوک از مدل های رفتاری هایپر الاستیک استفاده می شود. در مقاله حاضر عملکرد مدل‌های هایپرالاستیک مختلف موجود در ادبیات تحقیق که بر اساس نتایج آزمایش کشش تک محوره کالیبره شده اند مورد ارزیابی قرار گرفته است. مدل سازی ها توسط نرم افزار المان محدود MSC.MARC انجام گرفته است. دقت مدل‌های رفتاری بررسی شده در بازه‌های مختلف کرنش کششی نشان داد، مدل‌های نئو-هوک و آرودا-بویس مدل های مناسبی برای محدوده ی کرنش های کوچک و مدل های اگدن و یه او مدل های رفتاری مناسبی برای محدوده ی گسترده ای از کرنش ها هستند.