数值模拟中细观泡孔构型对硅橡胶泡沫材料力学性能的影响

论文摘要

基于有限元方法模拟准静态单轴压缩过程中硅橡胶泡沫材料的力学响应,并基于硅橡胶泡沫材料的泡孔特征,建立具有均匀分布且球孔尺寸一致的周期性物理模型,采用多尺度结合有限元数值方法进行模拟。根据已有的实验数据,拟合了实体硅橡胶材料的唯像本构方程。多尺度模拟研究中,建立了四种不同的细观泡孔单元,模拟了四种细观泡孔单元在准静态单轴压缩条件下的力学响应。模拟结果表明,四种细观泡孔单元均具有典型的超弹性力学特性,不同泡孔构型能造成细观模型力学响应的显著差异,四种细观泡孔单元中应力最大差值超过300%。细观模型的力学性能通过数据传递机制传输到均匀化的宏观模型后,采用有限元方法对宏观模型进行数值模拟。结果表明:宏观模型具有典型的超弹性力学特性,不同的细观泡孔构型能导致宏观模型力学响应的显著差异,其中应力最大差值超过300%。

论文目录

• 1 引言
• 2 研究方法
• 3 有限元模拟研究
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 王沪毅,胡文军,尹益辉

关键词: 有限元,准静态,单轴压缩,硅橡胶泡沫,多尺度模拟

来源: 材料科学与工程学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 有机化工

单位: 中国工程物理研究院总体工程研究所

基金: 国家自然科学基金委—中国工程物理研究院联合基金重点支持项目(U1530259),国家自然科学基金资助项目(11272300)

分类号: TQ333.93

DOI: 10.14136/j.cnki.issn1673-2812.2019.01.019

页码: 103-107

总页数: 5

文件大小: 315K

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