Experimental investigation and identification of material parameters for rubber blends.

• Autorzy: Muellner H. W. , Eberhardsteiner J. , Wieczorek A.

Warianty tytułu

PL

Badanie doświadczalne i identyfikacja parametrów materiałowych mieszanek kauczukowych.

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This contribution gives an overview about new procedures for the parameter identification for the material characterisation of rubber blends. They are based on a Newton-Raphson procedure and a genetic algorithm. As basis it is served an experimental investigation of the viscous properties of rubber blends by means of a capillary-viscometer. Because of simultaneous consideration of wall slippage, temperature and of the die swell, the proposed material characterisation is represented by a coupled system of nonlinear equations. Describing their solutions requires a numerical integration algorithm. For this purpose a generalized Newton-Raphson scheme has been adopted. The verification of the developed parameter identification was done by means of another approach which is based on a genetic algorithm.

PL

W pracy przedstawiono przegląd nowych procedur stosowanych dla identyfikacji parametrów charakteryzujących materiał mieszanek kauczukowych. Procedury są oparte na procedurze Newtona-Raphsona i algorytmach genetycznych. Punktem wyjścia jest badanie doświadczalne właściwości lepkościowych mieszanek kauczukowych przy pomocy wiskozymetru kapilarnego. Ponieważ uwzględnia się jednocześnie poślizg na ściankach, temperaturę i spęcznienie wytłoczki, zaproponowane charakterystyki materiału są reprezentowane przez układ sprzężonych równań nieliniowych. By uzyskać rozwiązanie tych równań, niezbędne jest zastosowanie algorytmu całkowania numerycznego. Zaadoptowano do tego celu uogólnioną metodę Newtona-Raphsona. Do weryfikacji opracowanej metody identyfikacji parametrów wykorzystano odrębne podejście, oparte na algorytmie genetycznym.

Słowa kluczowe

EN

experimental investigations; identification; material parameter; rubber blend; Newton-Raphson procedure; genetic algorithm

PL

badania doświadczalne; identyfikacja; parametr materiałowy; mieszanka kauczukowa; procedura Newtona-Raphsona; algorytm genetyczny

• Wydawca: Komitet Budowy Maszyn PAN
• Czasopismo: Archive of Mechanical Engineering
• Rocznik: 2006
• Tom: Vol. LIII, nr 3
• Strony: 263--277
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys.

Twórcy

autor

Muellner H. W.

autor

Eberhardsteiner J.

autor

Wieczorek A.

• Institute for Mechanics of Materials and Structures, Vienna University of Technology, Vienna, Austria,

Bibliografia

• [1] Arrhenius S.: Über die Dissociations warme und den Einfluss der Temperatur auf den Dissociationsgrad der Elektrolyte. Zeitschrift für physikalische Chemie, 1889, Vol. 4, pp. 96-16.
• [2] Bagley E. B.: End Corrections in the Capillary Flow of Polyethylene. Journal of Applied Physics, 1957, Vol. 28, pp. 624-627.
• [3] Eswaran R., Janeschitz-Kriegl H., Schijf J.: A Slit Viscometer for Polymer Melts. Rheologica Acta, 1963, Vol. 3, pp. 83-91.
• [4] Geiger K.: Rheologische Charakterisierung von EPDM-Kautschukmischungen mittels Kapillarrheometer-Systemen. Kautschuk Gummi Kunststoffe, 1989, Vol. 42, pp. 273-283, in German.
• [5] Gleissie W.: First Normal Stress Difference and Bagley-Correction. Proceedings of the 10th International Congress on Rheology, 1988, Vol. 1, pp. 350-352.
• [6] Goldberg D. E.: Genetic Algorithms in Search, Optimization and Machine Learning, 1989, Addi son-Wesley.
• [7] Han C. D.: Rheology in polymer processing, 1976, Academic Press.
• [8] Holland J. H.: Adaptation in Natural and Artificial Systems. 1992, MIT Press.
• [9] Michaeli W.: Extrusion Dies for Plastics and Rubber - Design and Engineering Computations, 2003, Carl Hanser Verlag.
• [10] Mooney M.: Explicit Formulas for Slip and Fluidity. Journal of Rheology, 1931, Vol. 2, pp. 210-222.
• [11] Müllner H.W., Eberhardsteiner J., Wieczorek A.: Constitutive Characterisation of Rubber Blends by means of Genetic Algorithms, Constitutive Models for Rubber IV, 2005, pp. 361-368.
• [12] Müllner H.W., Eberhardsteiner J., Wieczorek A.: Konstitutive Charakterisierung von Kautschukmischungen mit dem Hochdruckkapillarviskosimeter, Proceedings in Applied Mathematics and Mechanics, 2005, Vol. 5, pp. 507-508, in German.
• [13] Rabinowitsch B.: Über die Viskosität und Elastizität von Solen. Zeitschrift für physikalische Chemie, 1929, Vol. 145, pp. 1-26, in German.
• [14] Tanner R.I.: A Theory of Die-Swell. Journal of Polymer Science: Part A 2, 1970, Vol. 8, pp. 2067-2078.
• [15] Williams M.L., Landel R.F., Ferry J.D.: The Temperature Dependence of Relaxation Mechanisms in Amorphous Polymers and other Glass-forming Liquids. Journal of the American Chemical Society, 1955, Vol. 77, pp. 3701-3706.