橡胶履带柔性复合材料的本构模型

• 作者: 杜峰坡 穆希辉 赵子涵
• 来源期刊: 兵工学报
• 学科: 工学
• 关键词: 橡胶履带 本构模型 纤维增强复合材料 各向异性 超弹性
• 年，卷（期）: 2020,（9）
• 页码范围: 1719-1726
• 页数: 8页
• 分类号: TJ810.3+3
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1000-1093.2020.09.003

摘要

橡胶履带性能是影响履带式行走装置使用寿命的关键因素之一.为准确表征橡胶履带在服役条件下产生的大变形、非线性和各向异性等力学行为,开展不同帘线偏角下橡胶-帘线复合材料单轴拉伸试验研究,分析帘线偏角对材料力学性能的影响,建立一种考虑橡胶与帘线相互作用的超弹性本构模型.基于粒子群优化算法和牛顿迭代法,提出一种模型参数寻优拟合方法.依次根据帘线偏角为90°、0°和15 °的单轴拉伸数据拟合得到模型参数,并对帘线偏角为45 °和60°的单轴拉伸数据进行预测,拟合曲线的决定系数R2分别为0.992 8和0.982 9,预测效果较为理想.对不同帘线偏角的单轴拉伸试验工况进行数值仿真,并与试验数据进行对比分析.结果 表明,仿真结果与试验数据趋势基本一致,最大仿真误差约为10.86％,验证了所提模型的正确性以及与有限元分析的适应性.