توسعه مدلی جدید بر پایه مدل Ogden-Roxburgh برای پیش بینی رفتار نرم شدگی تنش در آمیزه های لاستیکی پرشده با دوده

فرضیه:

هدف این مطالعه ارایه مدلی اصلاح شده برای پیش بینی پدیده نرم شدگی تنش (اثر Mullins) در آمیزه های لاستیکی پرشده با دوده است. معادله جدیدی برای محاسبه متغیر تخریب در مدل نرم شدگی Ogden-Roxburgh که بر پایه یک معادله سینتیکی قرار داشته و پارامترهای آن وابسته به کرنش اصلی اول هستند، پیشنهاد و راستی آزمایی تجربی شد. که بر پایه معادله سینتیکی قرار داشته و پارامترهای آن وابسته به کرنش اصلی اول هستند.

روش ها:

چهارآمیزه لاستیکی بر پایه کایوچوهای S-SBR و E-SBR که با دو مقدار مختلف دوده (40 و 60phr) تقویت شده بودند، ساخته و به شکل ورقه های لاستیکی پخت شدند. نمونه های دمبلی شکل از روی ورقه ها تهیه و در سه چرخه آزمون کششی رفت و برگشتی با سرعت 500mm/min قرار گرفتند. مقدار کشیدگی به نحوی اعمال شد که در هر چرخه مقدار کرنش نهایی نسبت به چرخه قبل افزایش یافت. همچنین آزمون تراکم پذیری به منظورتعیین مدول توده لاستیک و نسبت پوآسون روی نمونه ها انجام شد. سپس، مدل اجزای محدود دو آزمون یادشده ساخته شد. برای رفتارهای ابرکشسان از مدل Yeoh و نرم شدگی تنش از مدل جدید پیشنهادی استفاده شد که به صورت زیربرنامه رایانه ای به نرم افزار Abaqusاضافه شده بود. به کمک نرم افزارIsight یک الگوریتم چرخه ای بهینه سازی طراحی و پارامترهای مدل برای آمیزه های نام برده به دست آمدند.

یافته ها:

بررسی نمودار های نیرو برحسب زمان و نیرو برحسب تغییرشکل و نیز مقایسه بین مقدار خطای به دست آمده در مرحله بهینه سازی  بین داده های تجربی و پیش بینی شده به کمک مدل جدید با مدل کلاسیک Ogden-Roxburgh نشان دهنده آن است که مدل پیشنهادی قابلیت بسیار خوب و دقت بیشتری در پیش بینی رفتار نرم شدگی تنش دارد. با مقایسه نسبت خطاها مشخص شد، مدل جدید از لحاظ کمی به طور متوسط %38 دقت بیشتری دارد. افزون بر این، ارتباط معنادار خوبی بین مقادیر عددی پارامترهای به دست آمده با گونه های کایوچو و مقادیر پرکننده وجود دارد.