Modellierung der konstitutiven Beziehung viskoelastischer Materialien basierend auf der fraktionalen Analysis

Wang Yingchun ,  

Liu Jike ,  

Cai Shengming ,  

Chen Yanmao ,  

Liu Qixian ,  

摘要

Basierend auf der Theorie der viskoelastischen Mechanik fraktionaler Ordnung und klassischen Elementen wurde ein konstitutives Modell entwickelt, das das Kriechen und das dynamische mechanische Verhalten von Polymeren präzise beschreibt. Unter Berücksichtigung der Schadensevolution im rheologischen Prozess des Materials wurde eine Schadensvariable unter Berücksichtigung des Zeiteffekts eingeführt und eine fraktionale konstitutive Beziehung mit Schaden konstruiert, die das mechanische Antwortverhalten des Materials in komplexen nichtlinearen Prozessen wie Spannungsrelaxation und beschleunigtem Kriechen effektiv darstellt. Zur Validierung der Modellzuverlässigkeit wurde ein dynamisches mechanisches Analysemodell basierend auf dem fraktionalen Poynting-Thomson-Modell aufgebaut und durch dynamische mechanische Experimente vergleichend überprüft. Die Ergebnisse zeigen, dass die vom Modell angepasste Hystereseschleifenkurve gut mit den Versuchsdaten übereinstimmt, was die Wirksamkeit der fraktionalen Ableitungen bei der Beschreibung der viskoelastischen dynamischen mechanischen Eigenschaften von Polymeren bestätigt.

关键词

viskoelastische Materialien; fraktionales konstitutives Modell; Kriechschaden; Relaxation; dynamisches mechanisches Verhalten

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