بررسی کارایی برخی مدل های مواد چندجزئی با ابرگران روکشسانی و نرم شدگی تنش در آمیزه های لاستیکی SBR-دوده با دو شیوه بارگذاری

فرضیه : 

معمولا برای تعیین پارامترهای مدل های مکانیکی در آمیزه های لاستیکی از برازش داده های تجربی به دست آمده از آزمون های ساده (مانند کشش تک محوری) استفاده می شود. با توجه به پیچیدگی رفتار مکانیکی این مواد که از معادله های چندجزیی ابرگران روکشسان همراه با معادله نرم شدگی تنش تشکیل شده اند، ضروری است تا کارآمدی این معادله ها در پیش بینی درست و کامل نتایج برای قطعاتی که با شیوه های گوناگون زیر بار کشش، فشار و برش قرار می گیرند، بررسی و راستی آزمایی شوند.

سه آمیزه لاستیکی بر پایه کایوچوی SBR با مقادیر مختلف دوده ساخته شده و روی آن ها آزمون کشش تک محوری چرخه ای با دو سرعت بارگذاری-باربرداری و تراکم پذیری حجمی انجام شد. داده های به دست آمده برازش شده روی سه مدل مکانیکی که در آن ها رفتارهای ابرکشسان، گران رو و نرم شدگی تنش لحاظ شده بود، قرارگرفته و پارامترهای هر مدل به دست آمدند. انتخاب این مدل ها بر اساس پژوهش های پیشین انجام شد. به دنبال آن ابتدا تک محوری بودن آزمون کشش استفاده شده راستی آزمایی شد و سپس این پارامترها برای شبیه سازی قطعه استوانه ای ساخته شده از آمیزه های مزبور به کمک روش جزء محدود زیر بار فشاری-تماسی قرارگرفتند. نتایج حاصل از شبیه سازی با داده های تجربی به دست آمده از آزمون انجام شده روی این نمونه ها، مقایسه شدند.

نتایج نشان داد، اثربخشی یک مدل در پیش بینی رفتار تنش-کرنش یا تنش-زمان در یک حالت یا شیوه بارگذاری تضمینی برای رسیدن به همان دقت در سایر شیوه های بارگذاری نیست. طبق نتیجه این مطالعه، برای پیش بینی دقیق تر باید از معادله پیچیده غیرخطی استفاده کرد. در این مدل ها باید افزون بر درنظرگرفتن رفتارهای ابرگران روکشسان و نرم شدگی تنش، از مدلی که رفتار شبکه پرکننده-پرکننده را نیز درنظر بگیرد، به ویژه برای آمیزه های دارای مقادیر زیاد دوده استفاده شود. به طور مشخص در این کار نشان داده شد، بیشترین دقت به مدلی مربوط است که در آن رفتار گران رو کشسان پرکننده-پرکننده به صورت جداگانه از رفتار گران روکشسان آمیزه پلیمر درنظر گرفته شده باشد.