Modelado de la relación constitutiva de materiales viscoelásticos basado en cálculo fraccional

Wang Yingchun ,  

Liu Jike ,  

Cai Shengming ,  

Chen Yanmao ,  

Liu Qixian ,  

摘要

Basado en la teoría de la mecánica viscoelástica de orden fraccionario y componentes clásicos, se estableció un modelo constitutivo que puede caracterizar con precisión el fluencia y el comportamiento dinámico mecánico de polímeros de alto peso molecular. Considerando las características de evolución del daño en el proceso de flujo del material, se introdujo una variable de daño que considera el efecto del tiempo, construyendo una relación constitutiva fraccionaria con daño que caracteriza eficazmente la respuesta mecánica del material en procesos complejos no lineales como la relajación del estrés y la fluencia acelerada. Para verificar la fiabilidad del modelo, se construyó un modelo de análisis dinámico mecánico basado en el modelo fraccional Poynting-Thomson y se realizó una verificación comparativa mediante experimentos mecánicos dinámicos. Los resultados muestran que la curva del ciclo de histéresis ajustada por el modelo coincide estrechamente con los datos experimentales, lo que demuestra la efectividad de las derivadas fraccionales en la descripción del comportamiento dinámico viscoelástico de polímeros de alto peso molecular.

关键词

materiales viscoelásticos; modelo constitutivo fraccional; daño por fluencia; relajación; comportamiento mecánico dinámico

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