Weryfikacja doświadczalna hipersprężystego modelu polimeru na przykładzie badań złącza podatnego

• Autorzy: Kwiecień A. , Kuboń P. , Zając B.

Warianty tytułu

EN

Experimental verification of hyperelastic model of polymer on a case study of the flexible polymer joint

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Niniejsza praca poświęcona jest weryfikacji doświadczalnej i numerycznej modelu hipersprężystego Mooney'a-Rivlin'a (M-R) i jego parametrów pod kątem zastosowania go do opisu zachowania polimerowego złącza podatnego. Na podstawie jednoosiowego rozciągania polimeru budującego złącze podatne, wyznaczone zostały parametry modelu hipersprężystego, które następnie zostały użyte w modelu złącza podatnego. Uzyskane na drodze eksperymentu numerycznego dane obliczeniowe zostały porównane z wynikami eksperymentu testu jednoosiowego rozciągania złącza. W rezultacie stwierdzono istnienie dużych rozbieżności pomiędzy eksperymentem i danymi obliczonymi na podstawie przyjętego modelu. Uzyskane porównania wskazują na konieczność podjęcia dalszych prac nad doborem odpowiedniego modelu hipersprężystego i jego parametrów, aby możliwe było odzwierciedlenie pracy polimerowego złącza podatnego, wykorzystywanego w praktyce inżynierskiej.

EN

The paper describes experimental and numerical verification of a MR model and its parameters, which are then used to describe the behavior of a flexible polymer joint. Using the uniaxial tension test of PM polymer, the parameters of the hyperelastic model were estimated and then used in the computation model of the flexible joint. The computed data obtained from the numerical tests were compared with the results of the uniaxial tensile test of the flexible polymer joint. Significant differences between experimental and numerical data, calculated using the adopted model, were found. This indicates the necessary development of future research on matching the polymer flexible joint model to be used in engineering practice.

Słowa kluczowe

PL

model numeryczny; weryfikacja doświadczalna; model hipersprężysty; polimer; złącze podatne

EN

numerical model; experimental verification; hyperelastic model; polymer; flexible joint

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Zeszyty Naukowe Politechniki Rzeszowskiej. Budownictwo i Inżynieria Środowiska
• Rocznik: 2011
• Tom: z. 58, nr 3/II
• Strony: 373--380
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., il.

Twórcy

autor

Kwiecień A.

autor

Kuboń P.

autor

Zając B.

• Politechnika Krakowska, Instytut Mechaniki Budowli,

Bibliografia

• [1] Weber G., Anand L.: Finite Deformation Constitutive Equations and a Time Integration Procedure for Isotropic, Hyperelastic-Viscoplastic Solids. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, vol. 79, pp. 173-202, 1990.
• [2] Kaliske, M., Rothert H.: On the Finite Element Implementation of Rubber-like Materials at Finite Strains. Engineering Computations, vol. 14, no.2, pp. 216-232, 1997.
• [3] Aidy A., Hosseini M., Sahari B.B.: A review and comparison on some rubber elasticity models. Journal of Scientific and Industrial Research, Vol. 69, pp. 495-500, 2010.
• [4] Arruda E.M., Boyce M.C.: A Three-Dimensional Constitutive Model for the Large Stretch Behavior of Rubber Elastic Materials. Journal of the Mechanics and Physics of Solids, vol. 41, no.2, pp. 389-412, 1993.
• [5] Gasser T.C., Ogden R.W., Holzapfel G.A.: Hyperelastic Modelling of Arterial Layers with Distributed Collagen Fibre Orientations. Journal of the Royal Society Interface, vol. 3,pp. 15-35,2006.
• [6] Kwiecień A., Gruszczyński M., Zając B.: Tests of flexible polymer joints repairing of concrete pavements and of polymer modified concretes influenced by high deformations. Key Engineering Materials Vol. 466 (2011), Trans Tech Publications 2011, s. 225-239.
• [7] Jemioło S.: Studium hipersprężystych własności materiałów izotropowych: Modelowanie i implementacja numeryczna. Prace naukowe. Budownictwo, OWPW, Warszawa 2002.
• [8] Abaqus Theory Manual, Abaqus On-line documentation, http://baribal.cyfkr.edu.pl:2080/v6.7
• [9] Hu T., Desai J.P.: Modeling Large Deformation in Soft-issues: Experimental results and Analysis. Proc. of EuroHaptic'2004. Munich, Germany 2004.
• [10] Nowak Z.: Constitutive modeling and parameter identification for rubber-like materials. Engineering Transactions, vol. 55, No.4, 2007.
• [11] PN-EN ISO 527-1: 1998 Tworzywa sztuczne - Oznaczanie właściwości mechanicznych przy statycznym rozciąganiu - Zasady ogólne.
• [12] Ajdukiewicz A.: EUROKOD 2. Podręczny skrót dla projektantów konstrukcji żelbetowych. Stowarzyszenie Producentów Cementu. Kraków 2009.