基于细观力学方法的金属橡胶迟滞特性本构模型

稀有金属, 2016, 45(1): 1-6.

基于细观力学方法的金属橡胶迟滞特性本构模型

曹凤利 ^1, , 白鸿柏 ^2, , 李冬伟 ^3, , 任国全 ^4, , 李国璋 ^5,

1.军械工程学院,河北石家庄,050003

2.军械工程学院,河北石家庄,050003

3.军械工程学院,河北石家庄,050003

4.军械工程学院,河北石家庄,050003

5.军械工程学院,河北石家庄,050003

基金项目: National Natural Science Foundation of China (51275525) Weapon Equipment Pre-research Foundation (51312060404)

关键词：金属橡胶 , 力学特性 , 阻尼材料 , 曲线梁

A Constitutive Model of Metal Rubber for Hysteresis Characteristics Based on a Meso-Mechanical Method

Keywords： metal rubber , mechanical properties , damping material , curved beam

依据金属橡胶典型细观结构特征,对金属橡胶压缩变形金属线匝的空间位形和接触模式进行了分析,揭示了金属橡胶变形的细观物理机制.提出了基于变长度曲梁的细观结构单元以及曲梁间的接触作用模型,结合摩擦接触点分布规律,建立了包含金属丝直径、金属丝弹性模量、螺旋卷直径、金属橡胶相对密度等基本结构参数的金属橡胶迟滞特性本构模型,实现了金属橡胶初始加载、卸载和重复加载过程恢复力曲线的描述,从理论上解释了金属橡胶的弹性性能和多点接触的干摩擦阻尼特性.通过不同相对密度金属橡胶试件对所建模型进行试验验证,发现理论预测和试验结果基本一致,为金属橡胶刚度和阻尼的预估以及产品的设计提供了理论依据.

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