Моделирование резинокордных слоев при квазистатическом нагружениистатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Дата последнего поиска статьи во внешних источниках: 8 апреля 2022 г.
Аннотация:Моделировании пневматической шины при сильном изменении формы вызывает проблему выбора адекватной модели резинокордных слоев. Классическая методика осреднения, вообще говоря, не подходит в силу физической и геометрической нелинейности при рассматриваемом деформировании до 15%. В работе кратко приводятся известные варианты моделирования всей шины и резинокордных слоев. Делается выбор в пользу описания резинокордных слоев с помощью потенциала напряжений, являющегося анизотропной функцией инвариантов тензора деформаций. Из такого определяющего соотношения следует квазилинейное соотношение в терминах дифференциалов напряжений и деформаций. Также дается сравнение удобства этих двух типов определяющих соотношений для численной реализации. Описана предложенная в предыдущих работах первых двух авторов модификация определения эффективных свойств неоднородного слоя. Поясняется отличие от стандартного определения эффективных модулей. Считается, что расположение кордных нитей приближенно можно считать периодическим, а все нити заменить эффективным волокном. При этих предположениях описаны две модели резинокордного слоя: модель ортотропного материала и модель трансверсально-изотропного материала. Указано на схемы вычислений, которые можно считать вычислительными экспериментами, позволяющими определять материальные параметры анизотропных потенциалов. Описаны проведенные реальные эксперименты с пластиной из брекерной резины при медленном квазистатическом растяжении. Обнаружен существенный гистерезис. Показано, что аддитивная модель, сочетающая гиперупругий материал с линейной моделью Максвелла, описывает зависимость от скорости деформирования.Описана использованная схема численного решения квазистатической задачи деформирования шины, которая реализована в виде собственной программы. Описаны верификационные тесты. Приведен пример деформирования шины, так называемый, тест на разрыв, в котором осуществляется сильное деформирование и применяется разработанная модель.