1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1目的及意义
本研究的目的是利用离散元方法模拟材料大变形和破坏的特点。建立橡胶粘接颗粒复合材料的二维离散元法向分析模型,实现对其大变形破坏过程的数值模拟。从而验证用颗粒流(pfc2d)模拟无机颗粒填充橡胶复合材料大变形破坏行为的可行性。
橡胶具有优异的弹性、良好的柔软性,优越的疲劳强度,较好的耐磨性、耐腐蚀和耐高低温等特殊性能,因此成为重要的工业材料;橡胶虽然具有优良的特性,但是单用生胶并不能制得符合各种使用要求的橡胶制品[1],通过在橡胶基体中添加无机颗粒,可以在保留橡胶优良特性的同时,有效改善材料的综合力学性能。这对扩大橡胶材料的应用范围具有积极的意义[2],因而橡胶粘结颗粒复合材料在工业上得到大量应用。
2. 研究的基本内容与方案
2.1基本内容及目标
目标
采用离散元方法模拟材料大变形和破坏的特点,建立橡胶粘接颗粒复合材料的二维离散元分析模型,实现对其大变形破坏过程的数值模拟。通过设计室内实验,测出其应力应变关系,拟合得出细观参数,按照拟合结果构建橡胶粘接颗粒复合材料的细观力学模型,用pfc2d进行离散元数值模拟,将模拟结果与测试结果对比,由此验证是否可以用pfc2d模拟粘接颗粒复合材料大变形行为。
3. 研究计划与安排
第1-3周:查阅相关文献资料,明确研究内容,确立基本的研究思路,完成实验试样的制备,完成开题报告;
第4-6周:完成实验,学习pfc2d,找到由实验数据导出细观参数的方法。
第7-10周:整理实验数据,导出细观参数,利用导出的细观参数编写fish程序模拟粘接颗粒复合材料大变形行为,而后和实验所得结果对比;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 李庆,杨晓翔.炭黑填充橡胶复合材料的宏细观力学行为研究[j]. 机械工程学报,2013,49(18):133-139
[2] 黄传辉.颗粒填充聚合物复合材料粘弹性力学模型的研究[j].徐州工程学院学报,2007,22(6):9-13
[3] 邢纪波,俞良群,张瑞丰. 用于模拟颗粒增强复台材料破坏过程的梁-颗粒细观模型的实验验证[j]. 实验力学,1998,
