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Experimentelle Untersuchungen und konstitutive Modellierung der deformationsinduzierten Anisotropie von gefüllten Elastomeren

填充弹性体变形引起的各向异性的实验研究和本构建模

基本信息

批准号：
33053062
负责人：
Professor Dr.-Ing. Edmund Haberstroh
金额：
--
依托单位：
Lehr- und Forschungsgebiet Kontinuumsmechanik (KM)
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
2007
资助国家：
德国
起止时间：
2006-12-31 至 2014-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/33053062?language=en
关键词：
Experimentelle Untersuchungen und konstitutive Modellierung

项目摘要

Zur Computersimulation von technischen gefüllten Gummiwerkstoffen, beispielsweise zur Auslegung von Elastomerbauteilen, werden vornehmlich Materialmodelle benutzt, die vereinfacht und verbreitet auf der Annahme der Isotropie basieren. Jüngste experimentelle Untersuchungen zeigen jedoch eine starke deformationsinduzierte Richtungsabhängigkeit der Entfestigungsphänomene, insbesondere im Zusammenhang mit dem sogenannten Mullins-Effekt. Unter Anwendung geeigneter Zug- und Scherversuche, die über die Standardprüfungen hinausgehen, wird in diesem Forschungsprojekt der Einfluss des FülIstoffgehaltes, der Partikelgröße und der Oberflächeneigenschaft des Rußes auf die deformationsinduzierte Anisotropie des Mullins-Effektes systematisch mit verschiedenen ein- und mehrachsigen Deformationszuständen charakterisiert. Besondere Berücksichtigung sollen dabei auch der Einfluss der Zeit, sowie die nach Entlastung bleibende Restdeformation finden. Mittels der umfangreichen Untersuchungen soll der Zusammenhang zwischen der mikromechanischen Struktur und dem anisotropen, makromechanischen Materialverhalten hergestellt werden, um die komplexen Vorgänge während der Deformation des Werkstoffs besser zu verstehen. Parallel wird auf Basis der experimentellen Ergebnisse und unter Berücksichtigung der vorausgegangenen Arbeiten ein thermodynamisch konsistentes, aber auch mikromechanisch motiviertes Materialmodell erarbeitet. Dieses beschreibt das anisotrope, von der Deformationsgeschichte abhängige Entfestigungsverhalten und gibt die Restdeformationen sowie die weiteren experimentell beobachteten Eigenschaften wieder. Das Modell gewährleistet die Polykonvexität der elastischen Verzerrungsenergie und ist zur numerischen Simulation geeignet.

计算机仿真技术与弹性力学研究进展，材料模型与弹性力学研究进展，各向同性基底与各向同性基底研究进展。[3] [j][实验研究][endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1] [endnoteref: 1]。在Anwendung geeigneter Zug- und Scherversuche下，die ber die standard progegen hinausgehen, die der Partikelgröße and der Oberflächeneigenschaft des Rußes auf die deformationsinduzierte Anisotropie des mullines - effektes systematisch mit verschiedenen ein- und mehrachsigen Deformationszuständen charakterisiert。Besondere berksichtigung sollen dabei auch der Einfluss der Zeit, sowie die nach Entlastung bleibende Restdeformation finden。Mittels der umfangreichen Untersuchungen soll der Zusammenhang zwischen der微观力学结构与材料各向异性，宏观力学材料各向异性，um模具复合材料Vorgänge während der变形des Werkstoffs besser zu versteen。平行风的基础上的实验热力学和在bercksichtigung下的vorausgegenenen的热力学一致性，在每个微观力学动机材料模型的研究。dises beschreibt das各向异性，von der Deformationsgeschichte abhängige entfestiungsverhalten and gibt die redeformationen sowie die weiteren实验告诉beachteten Eigenschaften wider。Das model gewährleistet die Polykonvexität der elastischen verzerrungerggie und ist zur numerischen Simulation [j]。