基于“双法多程式”的悬架橡胶衬套力学性能估算与试验验证

为估算验证橡胶衬套的力学性能,以促进衬套对车辆性能影响研究工作的有效开展,将轿车麦弗逊悬架的衬套作为研究对象,先推导相关应变能密度函数方程,再采用Yeoh,Van der Waals,Ogden(N=3)方程为主的多种本构模型,对衬套NR55橡胶进行材料力学性能估算并与其基础试验结果作对比验证,确定Ogden(N=3)方程为衬套结构力学性能估算的较优本构模型.设定多材料系数μ1,μ2,μ3,α1,α2,α3为优化变量并赋初值,初步估算衬套结构力学性能并分析与结构试验结果的一致性,优化目标是"面积重合"和"位移相等"的四类函数,选择自适应响应面法,经过10次迭代,识别出一组能较好估算衬套结构力学性能的本构模型方程系数值.利用最后一次估算值,求解拟合出新曲线,与基础试验估算拟合曲线、结构试验本身刚度曲线进行比较后发现,径(轴)向的刚度值误差均在9.1%以内,考虑各种因素,工程上属可接受范围,说明所述方法可行,能被推广.

混凝土细观扩展有限元法建模及宏观力学性能估算

混凝土内部的界面过渡区是材料的薄弱环节,一定程度上控制着混凝土材料的宏观力学性能,在界面应力和界面相对位移的框架下描述界面过渡区的本构行为,首先在界面应力空间下构建一个能够综合反映界面过渡区纯拉、拉剪和压剪加载下的初始开裂滑移面,然后通过两个独立的断裂能释放率参数:I型断裂能释放率和渐进II型断裂能释放率,来控制开裂滑移面的后继软化过程,建立了界面过渡区的摩擦剪胀型本构模型.并把该本构模型嵌入到扩展有限元的模式下,建立了能够反映界面过渡区复杂力学行为的扩展有限元模型.将建立的扩展有限元模型应用到混凝土细观数值模拟中去,探究了界面过渡区的初始界面刚度、峰值强度和断裂能释放率对混凝土宏观力学性能的影响规律。