橡胶复合体的力学性能

ucan

橡胶复合体的力学性能

王作龄 编译

    橡胶制品一般是由橡胶与纤维或钢板等材料进行粘接后构成的复合体。常见的橡胶制品有轮胎、空气弹簧、胶管、传动带、输送带、橡胶隔膜、可挠管、护舷、隔震橡胶堆、减振橡胶件等。
    这些复合体的母体材料是软质弹性体,因此称其为软质复合材料(Soft Composites) 或者可挠性复合材料(Flexible Composites) ,由纤维进行特别增强的称其为纤维补强橡胶( Fiber Reinforced Rubber ,简称FRR) 。
+ ~7 E$ Y! u: C6 M% @$ S- T0 a; N这些橡胶复合体的特征是具有独特的各向异性和粘弹性,为准非压缩性,可大变形。因此它是具有缓冲性、振动衰减性等力学特性的材料。此外,橡胶复合体还具有电绝缘性、电波透过性和耐化学介质等性能。人们利用橡胶复合体的这些性能,制造出各种橡胶制品,有力地支持了当今橡胶工业的繁荣和发展。
    橡胶制品中的典型产品—轮胎制造起步于十九世纪80 年代,而对于轮胎力学方面的研究则始于1920 年左右。在日本,1942 年土井武夫对飞机轮胎的研究是一个开端,而正式开展理论性研究则始于廿世纪50 年代。从此,日本的轮胎和减振橡胶制品行业随着汽车工业的迅猛发展而快速成长。
建立在该基础理论上并考虑了材料学的非线性性质和由大变形引起的几何学上的非线性性质的大型模拟计算,现在已经由大型计算机完成了,计算机在设计计算中得到了广泛应用。
    橡胶复合体包括轮胎和空气弹簧由橡胶和纤维组合成一体的纤维补强橡胶(以下简称FRR) ,以及减振橡胶和隔震橡胶堆等其补强材料或限制变形材料可与橡胶分离的两种类型。后者受限制状态下的橡胶单独变形性质所支配,因此,在本质上属于橡胶材料力学的范围,但有时它也被视为广义上的橡胶复合体。在这方面,日本的研究先驱服部武井等人是以对减振橡胶垫的研究而著名的(1950 年) 。另一方面,前者橡胶变形受增强纤维的制约较显著,因此在材料方面多用线性理论处理,但对于大变形则必须考虑几何学非线性。此外,前者被视为结构体时,一般呈曲面状,而且普遍处在承受内压的状态。为此,在曲面内由于内压产生了初始张力,橡胶制品在这一状态下发挥结构体的作用,但此时受初始张力的影响很大,因此,该曲面结构体多半都带有隔膜的特性。
    对于纤维补强橡胶来说,因橡胶的刚度和补强纤维的刚度两者之间的差异悬殊,因此,对橡胶母体而言,假定补强纤维不伸长,则可采用初期的近似理论。近年来,轮胎帘线向着尼龙、人造丝、聚酯、芳纶、钢丝的方向发展,而这种不伸长的假定似乎越来越符合实际情况。
$ Q$ o- I: q  L3 i) ]   下文将对构成纤维补强橡胶基体材料的单向纤维补强橡胶(Uni2Directional Fiber Reinforced Rubber ,以下简称UDFRR) 的性能展开讨论,继之对其叠层复合体理论的发展过程与应用事例进行概述。
3 　结语
+ ]6 s9 |5 G. Q/ f4 P9 c    以上对有关橡胶复合体的基础理论发展过程及其应用,以及轮胎结构体的特性进行了论述。关于橡胶复合体的解析,有时只用线性理论就可说明问题,有时除线性理论外还要采用几何学和材料学的非线性理论进行解析。这种力学解析方法不仅用于轮胎,还广泛用于其他橡胶制品。掌握和努力应用对橡胶复合体的力学解析方法,对今后设计和研发橡胶制品非常重要。
+ a1 T1 C' ?+ Q6 r: R/ R关于橡胶复合体的力学特性,今后努力方向主要包括以下几方面。即,
(1) 为了明确橡胶复合体的动态特性,有必要引入橡胶的粘弹性特性解析理论;
" G7 g; ]8 C) a2 u; v$ A(2) 研究和开发用于橡胶大变形解析的几何学和材料学非线性的解析方法是当务之急;
(3) 还需开发对橡胶制品非常实用的变形测定方法。
- U: l- S( ]" Y$ K% r# U
[ 本帖最后由 ucan 于 2008-5-18 22:17 编辑 ]

316492359

呵呵
楼主刚发上
! H0 [; ]% T# h, `2 `' j就被我看到了
王老师的大作
- B3 Z3 o9 o2 h* d哦喜欢
不知道上传好了吗
能下了马

316492359

哎
- r$ b# q6 m# A积分是不是给的优点苛刻啊
4 U' d8 ^7 P3 R6 p才下了一个
$ m. v- h& v4 b. U+ o( z) D再下就不够了
郁闷

316492359

下一个
就要积分5个吗
8 [' o$ Y5 n2 E5 Z是不是啊
  C3 g+ `- {* e# F5 O还要继续努力啦

316492359

为了它
' |) ~6 o! }& D/ T+ p再给楼主顶下
谁叫咱想看来啊

ucan

积分不够的胶友，请发E-mail到scutaling@163.com，请主题为“索取某某资料”。

cq3546619

想要这个东西，肯定是好东西啊

lifagen

非常感谢LZ的橡胶复合体的力学性能,只是胶币多了的.

ucan

原帖由 lifagen 于 2008-5-19 08:48 发表

                               
登录/注册后可看大图

) o8 O3 S7 l/ o' y非常感谢LZ的橡胶复合体的力学性能,只是胶币多了的.

; n' `( M) E! R胶币不多吧，按论坛规则是下载一次扣5个积分，也就是0.5个胶币。论坛下载要扣积分，其实是鼓励大家多上传好贴，讨论帖子，提高论坛的活跃度。

xuxueli80514

好资料啊，这样的知识要学习啊