بررسي كارايي برخي مدل‌هاي مواد چندجزئي با ابرگران‌روكشساني و نرم‌شدگي تنش در آميزه‌هاي لاستيكي SBR-دوده با دو شيوه بارگذاري

فرضيه‌: معمولاً براي تعيين پارامترهاي مدل‌هاي مكانيكي در آميزه‌هاي لاستيكي از برازش داده‌هاي تجربي به‌دست‌آمده از آزمون‌هاي ساده (مانند كشش تك‌محوري) استفاده مي‌شود. با توجه به پيچيدگي رفتار مكانيكي اين مواد كه از معادله‌هاي چندجزئي ابرگران‌روكشسان همراه با معادله نرم‌شدگي تنش تشكيل‌ شده‌اند، ضروري است تا كارآمدي اين معادله‌ها در پيش‌بيني درست و كامل نتايج براي قطعاتي كه با شيوه‌هاي گوناگون زير بار كشش، فشار و برش قرار مي‌گيرند، بررسي و راستي‌آزمايي شوند. روش‌ها: سه آميزه لاستيكي بر پايه كائوچوي SBR‌ با مقادير مختلف دوده ساخته شده و روي آن‌ها آزمون كشش تك‌محوري چرخه‌اي با دو سرعت بارگذاري- باربرداري و تراكم‌پذيري حجمي انجام شد. داده‌هاي به‌دست‌آمده برازش‌شده روي سه مدل مكانيكي كه در آن‌ها رفتارهاي ابركشسان، گران‌رو و نرم‌شدگي تنش لحاظ شده بود، قرارگرفته و پارامترهاي هر مدل به‌دست آمدند. انتخاب اين مدل‌ها بر اساس پژوهش‌هاي پيشين انجام شد. به دنبال آن ابتدا تك‌ محوري‌بودن آزمون كشش استفاده‌شده راستي‌آزمايي شد و سپس اين پارامترها براي شبيه‌سازي قطعه استوانه‌اي ساخته‌شده از آميزه‌هاي مزبور به‌كمك روش جزء محدود زير بار فشاري- تماسي قرارگرفتند. نتايج حاصل از شبيه‌سازي با داده‌هاي تجربي به‌دست‌آمده از آزمون انجام‌شده روي اين نمونه‌ها، مقايسه شدند. يافته‌ها: نتايج نشان داد، اثربخشي يك مدل در پيش‌بيني رفتار تنش- كرنش يا تنش- زمان در يك حالت يا شيوه بارگذاري تضميني براي رسيدن به همان دقت در ساير شيوه‌هاي بارگذاري نيست. طبق نتيجه اين مطالعه، براي پيش‌بيني دقيق‌تر بايد از معادله‌ پيچيده غيرخطي استفاده كرد. در اين مدل‌ها بايد افزون بر درنظرگرفتن رفتارهاي ابرگران‌روكشسان و نرم‌شدگي تنش، از مدلي كه رفتار شبكه پركننده- پركننده را نيز درنظر بگيرد، به‌ويژه براي آميزه‌هاي داراي مقادير زياد دوده استفاده شود. به‌طور مشخص در اين كار نشان داده شد، بيشترين دقت به مدلي مربوط است كه در آن رفتار گران‌رو كشسان پركننده- پركننده به‌صورت جداگانه از رفتار گران‌روكشسان آميزه پليمر درنظر گرفته‌ شده باشد.