未硫化橡胶应变速率相关行为的试验研究和本构模型(一)

通过在不同应变速率条件下开展的一系列拉伸试验,其中包括单调拉伸试验、多级松弛试验和循环蠕变试验,研究了未硫化橡胶的应变速率相关行为特性。此外,在进行加载/卸载拉伸循环试验时,每次循环改变应变速率,观察材料特性与变形历程的相关性。通过分析和观察拉伸试验的结果,提出了与应变速率相关的未硫化橡胶粘弹性-粘塑性本构模型,表征在试验中观察到的非线性粘度和与过程相关的恢复特性。通过引入以发展方程形式表示的附加内部变量,实现了对未硫化橡胶应变速率相关和过程相关的行为特性的表征。在识别确定材料参数的基础上,使模型描述的结果与试验观测到的现象基本相符。最后,应用轮胎胎胚成型过程和胎胚装入硫化模具过程的有限元仿真模型,对本文提出的本构模型进行了评价。