天然橡胶材料基础拉伸实验研究

目 录

1 绪论 (1)

1.1橡胶材料 (1)

1.1.1橡胶材料 (1)

1.1.2橡胶材料的粘弹特性 (2)

1.1.3橡胶材料老化 (2)

1.2橡胶材料疲劳问题研究 (4)

1.2.1 单轴载荷下疲劳问题研究 (4)

1.2.1.1基于应变幅值、加载频率和最小应变的疲劳研究 (4)

1.2.1.2基于应变能密度评价参数的疲劳研究 (4)

1.2.1.3单轴载荷疲劳研究现状 (5)

1.2.2 多轴载荷下疲劳问题研究现状 (6)

1.3橡胶材料断裂破坏的研究方法 (7)

1.3.1基于断裂力学的橡胶破坏研究方法 (7)

1.3.2基于损伤力学的研究方法 (8)

1.3.3 S-N曲线方法研究疲劳问题 (10)

1.4橡胶材料的拉伸强度及影响因素 (11)

1.5 橡胶拉伸实验研究意义 (13)

1.6本文主要研究工作 (13)

2 橡胶材料的屈服准则和本构模型 (14)

2.0 引言 (14)

2.1聚合物屈服准则 (15)

2.1.1 强度理论 (15)

2.1.2聚合物的力学研究 (16)

2.1.3 Tresca屈服准则和Mises屈服准则 (17)

2.2橡胶材料本构模型研究 (19)

2.2.1基本理论 (19)

2.2.2基于统计热力学法和唯象学法 (20)

2.3常用本构模型 (22)

2.4本构模型的选择及参数确定研究 (24)

2.5本章小结 (25)

3 橡胶材料单轴拉伸和平面拉伸实验 (27)

3.1实验材料 (29)

3.1.1 基本概述 (29)

3.1.2天然橡胶应用 (29)

3.1.3制作实验材料 (29)

3.1.3.1.试样制作 (29)

3.1.3.2 拉力试验机 (32)

3.2单轴拉伸实验 (32)

3.2.1实验准备 (32)

3.2.2实验过程 (34)

3.3 测试 (36)

3.4 平面拉伸实验 (41)

3.4.1实验装置 (41)

3.4.2测试 (42)

3.5 本章小结 (44)

4 双轴拉伸实验 (44)

4.1双轴拉伸实验 (45)

4.1.1试样 (46)

4.1.2实验夹具的设计 (47)

4.1.3测试 (49)

4.2蠕变实验 (49)

4.3 不同路径下的双轴拉伸实验 (51)

4.4 本章小结 (59)

5 结论与展望 (60)

5.1本文结论 (60)

5.2创新和展望 (60)

参考文献 (62)

致谢 (66)

攻读学位期间发表的学术论文 (67)

独创性声明 (68)

主要物理量名称及符号表

E -弹性模量 s σ-屈服极限 U -单元体的弹性势能 i λ-主伸长率 A -断裂表面积 T -绝对温度 c W -试件中心区域的应变能密度 10C -材料本构常数 t -试件厚度 n σ-法向应力 G -能量释放率 Sb -扯断永久变形 K -应力强度因子 TS -拉伸强度 i u -位移分量 Se -定伸应力

R -交变应力 Eb -扯断伸长率

m σ-平均应力 L0-初始长度 S -循环应力 N -断裂时的周数

1I ，2I ,3I -应力张量的三个不变量