簾線拔出過程的試驗(yàn)及有限元分析.pdf

1、簾線增強(qiáng)橡膠復(fù)合材料是由多束纖維合股加捻形成的簾線和橡膠基體復(fù)合而成的一種柔性復(fù)合材料。簾線-橡膠復(fù)合材料被廣泛應(yīng)用于汽車輪胎、航空輪胎及各種緩沖結(jié)構(gòu)中。鑒于橡膠的非線性大變形性能，以及簾線的捻合結(jié)構(gòu)特性，對簾線拔出過程的研究及簾線-橡膠復(fù)合材料整體性能的評估在理論和工程應(yīng)用上具有重要意義。
　　本文第一章對簾線-橡膠復(fù)合材料以及考慮簾線拉伸扭轉(zhuǎn)耦合特性相關(guān)研究進(jìn)行了回顧和評述，并對纖維拔出及分析方法研究現(xiàn)狀進(jìn)行了總結(jié)。其中重點(diǎn)為

2、纖維拔出分析方法以及簾線拉伸扭轉(zhuǎn)耦合的相關(guān)研究。
　　第二章對簾線進(jìn)行靜力學(xué)分析，引入了拉伸扭轉(zhuǎn)耦合因子描述簾線的拉扭耦合效應(yīng)，把簾線等效為各向異性材料，利用能量法確定了簾線的本構(gòu)關(guān)系。對于分析中所涉及的簾線幾何參數(shù)，如簾線捻度、截面面積等的測定工作，在第三章進(jìn)行了介紹。在測量截面面積時還測量了簾線截面最大半徑，其影響價值有待進(jìn)一步研究。
　　為獲得橡膠復(fù)合材料的界面強(qiáng)度等參數(shù)，第三章進(jìn)行了常溫下橡膠復(fù)合材料的簾線H-拔出試

3、驗(yàn)，得到了簾線拔出過程中載荷位移曲線，確定了簾線拔出后不同試樣的界面破壞形式。根據(jù)觀察到的現(xiàn)象，對所得簾線拔出過程中載荷位移曲線中不同階段的特征及相應(yīng)的界面情況進(jìn)行了分析。由于橡膠的大變形以及簾線的幾何特性，導(dǎo)致簾線-橡膠界面失效形式以及載荷位移曲線較為復(fù)雜。
　　第四章模擬了簾線拔出過程中的界面脫粘和摩擦滑移，為提高大變形非線性分析中收斂性，在分析脫粘和摩擦拔出時采用了不同的接觸模型。對簾線-橡膠復(fù)合材料界面的摩擦系數(shù)、加工殘余