رفتار مکانیکی آمیزه های لاستیکی پرشده با دوده : مدل های ابرکشسان توسعه یافته بر پایه تشدید کرنش

فرضیه: رفتار ابرکشسان آمیزه های لاستیکی پرشده با پرکننده های تقویتی (دوده) به مقدار پرکننده وابسته است. نظریه های پیشین، مبتنی بر ارائه روابط پدیده شناسی برای پیش بینی این رفتار هستند. در این پژوهش با رویکردی نو بر پایه نظریه تشدید کرنش، معادله های پیشین بسط و توسعه داده شده و عملکرد آن ها برای پیش بینی رفتار آمیزه لاستیکی موردسنجش قرار گرفت.روش ها: شش آمیزه لاستیکی بر پایه کائوچوی SBR تقویت شده با مقادیر مختلف دوده (۲۰، ۳۰، ۴۰، ۵۰ و۶۰ پارت دوده) به همراه آمیزه خالص (فاقد) پرکننده تهیه شدند. رفتار مکانیکی این نمونه ها در حالت های کشش تک محوری، فشاری، برشی ساده همراه با تغییرات حجمی با آزمون های تجربی تعیین شد. از مدل مکانیکی Yeoh برای بیان رفتار ابرکشسان آمیزه خالص استفاده شد که پارامترهای آن به کمک برازش داده های آزمون کشش تک محوری و تغییرات حجمی به دست آمدند. دو مدل تشدید کرنش ارائه شده توسط Bergstrom و Boyce و مدل پیشنهادی در این پژوهش درنظر گرفته شدند. پارامترهای مدل پیشنهادی به کمک یک الگوریتم کمینه سازی به همراه زیر برنامه اختصاصی به دست آمدند که برای اولین بار در این پژوهش تهیه شده بود. برای سنجش عملکرد مدل پیشنهادی و مقایسه آن با مدل Bergstrom  و Boyce از این مدل ها برای شبیه سازی سه آزمون کششی، فشاری و برشی ساده استفاده و نتایج با داده های تجربی متناظر مقایسه و تحلیل شد.یافته ها: نتایج  نشان داد، بسط و توسعه مدل Bergstrom و Boyce به مدل پیشنهادی در این پژوهش می تواند موجب پیش بینی دقیق تر رفتار مکانیکی ابرکشسان آمیزه ها شود. ضمن آنکه برای هر آمیزه لاستیکی باید پارامترهای مدل تشدید کرنش خاص هر آمیزه به طور جداگانه تعیین شود. همچنین نشان داده شد، تلفیق مدل ابرکشسان Yeoh (که بر پایه رابطه به چگالی انرژی کرنشی با ناوردای اول تانسور تغییر شکل است) با رابطه پیشنهادی جدید برای تشدید کرنش قابلیت بسیار خوبی در پیش بینی رفتار را درشیوه های مختلف بارگذاری دارد.

کلیدواژه ها:

لاستیک ، رفتار مکانیکی ، پرکننده ، تشدید کرنش ، روش المان محدود