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《填充橡膠材料的疲勞性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、國內(nèi)圖書分類號：0346.2國際圖書分類號：539.431工學(xué)碩士學(xué)位論文填充橡膠材料的疲勞性能研究碩士研究生：高勛朝導(dǎo)師：謝志民副教授申請學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科、專業(yè)：工程力學(xué)所在單位：復(fù)合材料與結(jié)構(gòu)研究所答辯日期：2006年6月授予學(xué)位單位：哈爾濱工業(yè)大學(xué)ClassifiedIndex:0346.2U.D.C.:629.73ADissertationfortheDegreeofinEngineeringSTUDYONFATIGUEOFFILLEDRUBBERCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAp
2、pliedfor：Specialty：Affiliation：DateofDefence：Degree-Conferring-Institution:GaoXunchaoAssociateProf.XieZhiminMasterofEngineeringEngineeringMechanicsCenterforCompositeMaterialsJune,2006HarbinInstituteofTechnology摘要天然橡膠與合成橡膠呈現(xiàn)出很多獨特的物理和化學(xué)的特性，如強彈性、大變形，且柔軟性、耐磨性、絕緣性和阻隔性都十分優(yōu)良
3、，能滿足很大范圍的使用要求。特別是橡膠的硫化和填充劑的使用提高了材料的機械和物理性能，使得它擁有更多的應(yīng)用領(lǐng)域，廣泛用于各種工程結(jié)構(gòu)，如輪胎、減震器、密封元件等。橡膠制品通常是在周期性應(yīng)力狀態(tài)下使用的，材料的疲勞斷裂性能往往決定這些制品的使用壽命。因此，研究橡膠疲勞特性是具有重要實際意義的。由于橡膠材料特殊的分子結(jié)構(gòu)及力學(xué)性能，在疲勞過程屮，特別是較高加載頻率或使用溫度下，橡膠的熱老化導(dǎo)致材料性能劣化，疲勞損傷包括物理和化學(xué)等因素的共同作用。因此，考慮熱老化對材料性能的影響可能得到更準確的疲勞壽命預(yù)報。本文首先討論了橡膠材料的本構(gòu)
4、模型及熱老化變質(zhì)規(guī)律，確定用3階Yeoh模型來描述填充橡膠的本構(gòu)關(guān)系，通過熱老化試驗討論了橡膠老化性能的變化。用響應(yīng)函數(shù)法建立了橡膠性能隨老化時間、溫度變化的二次不完全多項式模型，定量描述了材料熱老化性能的變質(zhì)規(guī)律?；诹鸭y擴展方法的疲勞壽命預(yù)報模型，結(jié)合考慮熱老化影響的Yeoh本構(gòu)模型，給出了考慮熱老化影響填充橡膠疲勞壽命預(yù)報公式。運用裂紋擴展法，分析了碳黑填充橡膠材料疲勞裂紋擴展特征，并預(yù)報了其疲勞壽命，結(jié)果與試驗值符合較好。另外發(fā)現(xiàn)，在不考慮熱老化影響下，材料的預(yù)報壽命要高于試驗值，而考慮熱老化影響下，材料的預(yù)報壽命要低于試
5、驗值。關(guān)鍵詞橡膠；疲勞；熱老化；疲勞壽命預(yù)報AbstractNaturalrubberandsyntheticrubbershowmanyuniquecharacterizationinphysicsandchemistry,suchashyperelasticityandlargedeformation,andalsoshowexcellentperformancesinflexibility,abrade-resistant,insulationandobstructive-ness.Theyaresuitableforlar
6、geserviceapplication.Especially,forvulcanizationandfillerfilledrubbercompound,whichhaveimprovedmechanicsandphysicsperformances,areappliedabroadinengineeringstructuressuchastires,vibrationdamper,pottedcomponentsandetc.Rubberproductsoftenendurecyclicstressstateinservice
7、,thefatiguecharacterizationofrubbermaterialsoftendeterminesproductsservicelife.Soitisvaluabletoresearchthefatigueofrubber.Becauseofthespecialmoleculestructureandmechanicsbehavior,rubbermaterialsexperiencenotonlyphysicaldamageinfatigueprocess,butalsodochemicaldamage一th
8、ermalagingdeteriorationinhightemperature,whichshouldnotbeneglectedespeciallyforahighloadingfrequencyorhightemperatureenviron
