Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 13

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  hyperelastic materials
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
EN
Due to the growing use of nanotechnology in the modern era, the application of nanoma-terials in elastomers has also been increased. Although some limited experiments areavailable in the previous studies regarding the fracture behavior of rubber nanocomposiDue to the growing use of nanotechnology in the modern era, the application of nanoma-terials in elastomers has also been increased. Although some limited experiments areavailable in the previous studies regarding the fracture behavior of rubber nanocompositescontaining a crack, no criteria have been presented so far. To fill this gap, the currentresearch is devoted to develop a criterion for rupture assessment of rubber nanocompositesweakened by a crack. First, some fracture tests are performed on cracked rubber/claynanocomposites. The prepared nanocomposites are made of ethylene–propylene-dienemonomer/styrene-butadiene rubber/CLOISITE 15. Afterwards, the averaged strain energydensity (ASED) criterion, as one of the most used energy-based criteria, is extended andutilized in nano-reinforced hyperelastic materials. The nearly uniaxial state of stress fieldnext to the crack tip in rubber nanocomposites, which is the main prerequisite for thecriterion extension, is proved by means of non-linear finite element modelling. Finally, theestimations of the criterion is compared with the corresponding experimental data and goodagreement is achieved which reveals the high performance of the ASED criterion in the caseof cracked rubbers filled with nanoparticles.tescontaining a crack, no criteria have been presented so far. To fill this gap, the currentresearch is devoted to develop a criterion for rupture assessment of rubber nanocompositesweakened by a crack. First, some fracture tests are performed on cracked rubber/claynanocomposites. The prepared nanocomposites are made of ethylene–propylene-dienemonomer/styrene-butadiene rubber/CLOISITE 15. Afterwards, the averaged strain energydensity (ASED) criterion, as one of the most used energy-based criteria, is extended andutilized in nano-reinforced hyperelastic materials. The nearly uniaxial state of stress fieldnext to the crack tip in rubber nanocomposites, which is the main prerequisite for thecriterion extension, is proved by means of non-linear finite element modelling. Finally, theestimations of the criterion is compared with the corresponding experimental data and goodagreement is achieved which reveals the high performance of the ASED criterion in the caseof cracked rubbers filled with nanoparticles.
EN
Neidhart type suspension units composed of metal-elastomer torsion springs can be a good alternative to steel helical springs in applications such as vibration absorbers or vehicle suspension systems. Assembling this type of spring requires initial preload of the elastomeric working elements, which determines their operating properties.The results of experimental tests and numerical simulations concerning the preload of elastomeric working elements in Neidhart type suspension units are presented in the paper. The performed research made it possible to propose a new calculation model for determining the preload force value acting on the elastomeric cylindrical elements applied in this type of suspension unit. The results obtained using the proposed model exhibit good convergence with FEM simulation results within the range of the tested geometrical and material properties.
EN
The paper presents the possibilities of mathematical modeling of hyperelastic materials. Method of the composite hyperelastic medium modeling is presented. The rubber of the car's tire has been used as the example of such medium. Analysis of deformation is presented by numerical simulation with the use of Abaqus CAE software. The results obtained from calculation were discussed in terms of their practical use.
EN
The hyper-elastic materials e.g.: the elastomers, frothed structures PUR about open and closed pores, the materials using the matrix of natural rubber materials whether as well as synthetic the gels be practical used in different engineer applications from over 30 year s. They really several summers and intensive works on field of materiał engineering made possible extension the spectres of uses as well as the utilization of elastomers compositions. In this paper, will be presented built methodology of elasticity propriety materials with large deformation. In article be become presented method of identification and description of hyper-elastic materials from special return on numeric models the attention. Quantitative analysis be becomes executed in support about executed experimental investigations. The numeric permissive on comparison of received conception of description of hyper-elastic material worked out in support about theoretical foundations with results of experimental investigations analyses be become executed.
5
Content available remote Budowa nowego modelu materiałów konstrukcyjnych
PL
W budowie maszyn coraz częściej są stosowane struktury o bardzo dużych odwracalnych odkształceniach, nazywane materiałami hiperelastycznymi. Celem pracy jest zbudowanie modelu właściwości lepkosprężystych materiałów w oparciu o bazę wiedzy doświadczalnej przy założeniu, że funkcję dyssypacji można przedstawić w postaci analogicznej do funkcjonału sprężystego znanego z teorii materiałów hiperelastycznych.
EN
The structures about very large reversible deformations, designate the hyper-elastic materials in construction of machines more often be practical. In support about knowledge base experimental, aim of work is presented built methodology of elasticity propriety materials with large deformation. A assumption is a dissipation function we have present in analogous figurę to elasticity function, wel-known with theory of hyper-elastic materials.
EN
The propagation of nonlinear travelling waves in the Zahorski elastic layer is isnvestigated. By the averaging process over the width of the layer, we obtain a system of partial differential equations in one-dimensional space and time. A technique of phase planes is used to study the wave processes. Based on the phase trajectory method, we can make an interpretation of conditions of propagation of the nonlinear travelling wave and can establish the existence conditions under which the phase plane contains physically acceptable solutions.
PL
W pracy omówiono zagadnienia dotyczące propagacji nieliniowej fali biegnącej w cienkiej sprężystej warstwie wykonanej z materiału Zahorskiego. Metoda polegająca na uśrednieniu równań ruchu w przekroju poprzecznym warstwy przy założeniu, że uśrednione wielkości spełniają równania ruchu i warunki brzegowe pozwala na przybliżone rozwiązanie zagadnienia propagacji fali biegnącej w warstwie hipersprężystej zastosowano. Otrzymane w ten sposób równania zastosowano do opisu procesów fa- lowych dla rozpatrywanych w pracy fal biegnących. Do analizy procesów falowych użyta została technika płaszczyzny fazowej. W oparciu o metodę trajektorii fazowej zinterpretowano warunki propagacji nieliniowej fali oraz ustalono warunki istnienia fizycznie akceptowalnych rozwiązań.
7
Content available remote Problems of numerical simulation of stress and strain
EN
Belt conveyors are commonly used in-factory transportation devices built of sections of belt (e.g., a fabric-rubber belt) bonded into a continuous loop. Conveyor belt joints are exposed to substantial dynamic loads during the long time of their operation. Taking into account the fact that ensuring a high durability of conveyor belt joints is tantamount to guaranteeing their reliable operation and that the results of research conducted so far fail to provide unambiguous solutions to a number of problems that emerge in this case, it is advisable that advanced studies using computer techniques should be conducted within this area. Of particular help in the search for new structures and optimum methods for joining conveyor belt sections is finite element analysis, which, however, entails a number of problems. This paper describes the circumstances of occurrence of these problems and potential solutions to them. One important problem in FEM modeling is appropriate definition of the models of the analyzed materials. In the case of conveyor belt adhesive-bonded joints composed of rubber and a gum rubber adhesive, the analyses found in the literature, as a general rule, assume the hyperelastic material model based on the Mooney-Rivlin law, which, however, is a fairly arbitrary choice made without verification against actual strength test data. Rubber is a unique material, capable of very large deformations, by virtue of which it is counted among hyperelastic materials. Such materials require appropriate constitutive models and a reliable choice thereof in each particular case. Adequately precise modeling of the behavior of rubber materials still remains an open question. However, access to strength test data makes it possible to check experimentally which of the available theoretical models best reproduce the behavior of the modeled material. For that purpose, the available hyperelastic material models were tested separately for each constituent rubber material of the analyzed conveyor belt adhesive joint. The models were assessed with regard to the degree of their conformity with experimental data by analyzing the behavior of the hyperelastic material in a given case based on the constructed reaction curves using selected strain energy potentials for the available test data.
PL
Przenośniki taśmowe to powszechnie stosowane urządzenia transportu wewnątrzzakładowego, zbudowane z odcinków taśmy np. tkaninowo-gumowej, łączonych ze sobą w cięgno bez końca metodą klejenia. Połączenia taśm przenośnikowych narażone są na znaczne obciążenia dynamiczne w długim okresie czasu ich pracy. Mając na uwadze fakt, że zapewnienie wysokiej trwałości połączeń taśm przenośnikowych jest jednoznaczne z zagwarantowaniem ich niezawodnej eksploatacji, a wyniki dotychczas prowadzonych prac badawczych nie dają jednoznacznych rozwiązań szeregu problemów pojawiających się w tym przypadku, dlatego prowadzenie zaawansowanych prac w tym zakresie z wykorzystaniem technik informatycznych jest jak najbardziej wskazane. Szczególnie pomocna w poszukiwaniu nowych konstrukcji i optymalnych połączeń odcinków taśmy przenośnikowej jest analiza z wykorzystaniem metody elementów skończonych, co jednak wiąże się z szeregiem problemów, których okoliczności występowania oraz potencjalne rozwiązania opisuje niniejsza publikacja. Istotnym problemem w przypadku modelowania z wykorzystaniem MES jest na przykład odpowiednie zdefiniowanie modeli analizowanych materiałów. W przypadku połączenia klejowego taśmy przenośnikowej, składającego się z gumy oraz bazującego na gumie kleju kauczukowego z reguły w literaturze przyjmowany jest w tym przypadku do analizy model materiału hipersprężystego w oparciu o prawo Mooney–Rivlina, co odbywa się jednak na zasadzie dość arbitralnego wyboru, bez weryfikacji przy pomocy rzeczywistych danych pochodzących z badań wytrzymałościowych. Guma to specyficzny materiał, zdolny do bardzo dużych odkształceń i z tej racji zaliczany do kategorii materiałów hipersprężystych, wymagających odpowiednich modeli konstytutywnych oraz wiarygodnego ich doboru w konkretnym przypadku. Odpowiednio dokładne zamodelowanie zachowania się materiałów gumowych nadal pozostaje kwestią otwartą. Dysponując jednak danymi pochodzącymi z badań wytrzymałościowych, na drodze eksperymentalnej możliwe jest sprawdzenie, który z dostępnych modeli teoretycznych najlepiej odwzorowuje zachowanie się modelowanego materiału. W tym też celu oddzielnie dla każdego z materiałów składowych pochodzenia kauczukowego analizowanego złącza klejowego taśmy przenośnikowej przetestowano dostępne modele opracowane dla materiałów hipersprężystych. Oceniano przy tym ich stopień zgodności z danymi eksperymentalnymi za pomocą analizy zachowania się w danym przypadku materiału hipersprężystego w oparciu o tworzone krzywe reakcji przy wykorzystaniu wybranych potencjałów energii odkształcenia dla przypadku posiadanych danych testowych.
8
Content available remote Nonlinear traveling waves in a thin layer
EN
In this paper we consider nonlinear traveling waves in a Mooney – Rivlin elastic layer. By the procedure of averaging the equations of motions over the width of the layer we obtain a system of partial differential equations in one space dimension and time. From analysis follows that obtained wave is a solitary wave of transverse stretch.
PL
Przedmiotem badań były materiały o zdolności do bardzo dużych odwracalnych odkształceń (hiperelastyczne) w postaci nieściśliwych elastomerów i ściśliwych pianek poliuretanowych. Modelowano zachowanie tych materiałów przy ściskaniu: do opisu elastomerów zastosowano przy tym modele wielomianowe, w odniesieniu zaś do pianek - modele Ogdena różnych rzędów. Wyniki obliczeń weryfikowano doświadczalnie. Ponadto określano też szereg wybranych właściwości użytkowych badanych materiałów z punktu widzenia ich zastosowań: elastomerów o różnych stosunkach segmentów sztywnych do giętkich (S/G=0,25, 0,5 lub 0,75) jako tłumików drgań typu shimmy oraz pianek miękkich jako materiałów konstrukcyjnych siedzeń samochodowych. Charakterystyka ta obejmowała temperaturę zeszklenia elastomerów (ważną ze względu na użytkowanie w niskiej temperaturze), ich odbojność, twardość oraz ścieralność a także - w przypadku pianek miękkich - moduł sprężystości przy ściskaniu i zdolność do tłumienia drgań.
EN
The materials showing great reversible deformations (hyperelastic ones) namely non-compressible elastomers and compressible polyurethane foams were subjects of investigations. The behavior of these materials at compression has been modeled. Polynomial models were used for the description of elastomers while Ogden's models of various orders were applied to describe the foams. Calculations results were verified experimentally (Fig. 1-4). Additionally, several functional properties of the materials were evaluated from the point of view of their applications: elastomers differing in ratios of rigid (S) and elastic (G) segments (S/G=0.25, 0.5 or 0.75) as shimmy dumpers (Fig. 5-7, Table 1 and 2) and soft foams applied for car seats' construction (Fig. 8 and 9). The characteristics of materials consisted of glass transition temperature of elastomers (important when applied at low temperature), their resilience, hardness and abrasive wear as well as, for soft foams, also compression modulus and damping capacity.
EN
In this paper the problem of studies nonlinear traveling waves in the Mooney-Rivlin elastic layer is studied. By averaging the equations of motions over the width of the layer we obtain a system of partial differential equations in one dimensional space and time. A technique of phase planes is used to study the waves processes. Based on the phase trajectory method, we can make an interpretation of conditions of propagation of nonlinear traveling waves and can establish the existence conditions under which the phase plane contains physically acceptable solutions.
PL
Referat dotyczy propagacji nieliniowej fali biegnącej w cienkiej sprężystej warstwie wykonanej z materiału Mooneya-Rivlina. Dla przybliżonego rozwiązania zagadnieni propagacji fali biegnącej w warstwie hipersprężystej zastosowano metodę polegając na uśrednieniu równań ruchu w przekroju poprzecznym warstwy przy założeniu, że uśrednione wielkości spełniają równania ruchu i warunki brzegowe. Otrzymane w te sposób równania zastosowano do opisu procesów falowych dla rozpatrywanych w pracy fal biegnących. Do analizy procesów falowych użyta została technika płaszczyzny fazowej. W oparciu o metodę trajektorii fazowej zinterpretowano warunki propagacji nieliniowej fali oraz ustalono warunki istnienia fizycznie akceptowalnych rozwiązań.
11
PL
Elastomerowo-ciemne elementy tłumiące mają szereg zalet, takich jak niższa w porównaniu z elementami hydraulicznymi wrażliwość temperaturowa i mniejsza masa. W artykule opisano zagadnienia doboru materiału elastomerowego do zastosowań mechanicznych, głównie tłumików drgań i amortyzatorów elastomerowo-ciernych. Pokazano sposób doboru odpowiedniego modelu matematycznego materiału hiperelastycznego, przykładową analizę MES tulei elastomerowej, jak również metodologię wyznaczania współczynnika tarcia rozwiniętego dla konkretnej pary kontaktowej.
EN
Hyperelastic vibration damping elements were analyzed because of their advantages such as lower outer temperature sensitivity and lower mass. The paper describes a method of selection of hyperelastic material for mechanical application, mainly in elastometric friction dampers. The way of selection of mathematical model for chosen material, exemplary FEM analysis of elastometric sleeve and the friction coefficient determination method for specific contact pair is described.
EN
This paper studies homogeneous static deformation of a incompressible body. It shows a comparative analysis of a wave process in hyperelastic materials which have linear (Mooney-Rivlin material) and nonlinear (Zahorski material) dependences on invariants of the deformation tensor. The numerical analysis clearly demonstrates fundamental quantitative differences in the process of propagation of the acceleration wave. These differences are the consequence of calculation of elastic potentials which has been assumed in the study.
PL
W pracy rozważana jest jednokrotna deformacja statyczna ciała nieściśliwego. Przedstawiona została analiza porównawcza procesu falowego zachodzącego w materiałach hipersprężystych, które różni liniowa (materiał Mooneya-Rivlina) i nieliniowa (materiał Zahorskiego) zależność od niezmienników tensora odkształcenia Cauchy-Greena. Przeprowadzona analiza numeryczna wyraźnie wykazała istotne różnice ilościowe w procesie propagacji fali przyspieszenia. Różnice te są następstwem przyjętych do obliczeń potencjałów sprężystych.
13
Content available remote Wyznaczanie stałych materiałowych dla materiałów hiperelastycznych
PL
Przedstawiono wyniki badań laboratoryjnych, polegających na wyznaczeniu dla materiału hiperelastycznego stałych materiałowych na podstawie próby jednoosiowego rozciągania oraz próby ściskania. Stałe wyznaczone doświadczalnie posłużyły następnie do symulacji komputerowej obciążeń próbki walcowej.
EN
The results of laboratory research consisting in determining the material constants for hyperelastic materials are presented. Single-axis tensile and compression tests were carried out. The experimentally determined constants were used in computer simulation of cylinder sample loads.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.