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包含Mullins效应的HDR热-超-黏弹性本构模型
1
作者
李锋
彭天波
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3498-3506,共9页
高阻尼橡胶(high damping rubber,HDR)材料具有良好的耗能性能,在建筑和桥梁抗震设计中得到了广泛应用.以往研究表明,其力学行为主要受温度、加载速率和历史幅值等多种因素的影响.既有HDR本构模型大都只针对其中一种或两种因素进行研究...
高阻尼橡胶(high damping rubber,HDR)材料具有良好的耗能性能,在建筑和桥梁抗震设计中得到了广泛应用.以往研究表明,其力学行为主要受温度、加载速率和历史幅值等多种因素的影响.既有HDR本构模型大都只针对其中一种或两种因素进行研究,且未能综合考虑Mullins效应的影响,存在一定的缺陷.针对这种情况,为研究温度、加载速率和历史幅值对HDR力学行为的影响,进行了HDR试件的多工况变幅循环压剪试验.首先将HDR本构模型分解为超弹性部分和黏弹性部分的叠加,并引入考虑温度影响的时温等效方程、考虑Mullins效应的损伤函数,最终得到了一种包含Mullins效应的HDR热-超-黏弹性本构模型.然后使用Python的第三方库Scipy中的optimize模块对试验数据进行非线性最小二乘法的分步拟合,得到了相应的本构模型参数.最后,根据参数变化规律拟合得到参数随温度和应变率变化的公式,并补充部分试验,以验证提出的HDR本构模型的有效性和适用性.结果表明,提出的本构模型能够较好地描述HDR材料复杂的应力-应变关系,准确地表述温度、加载速率和历史幅值的影响,同时具有较好的适用性.
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关键词
高阻尼橡胶
Mullins效应
变幅循环压剪试验
本构模型
非线性最小二乘法
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职称材料
题名
包含Mullins效应的HDR热-超-黏弹性本构模型
1
作者
李锋
彭天波
机构
同济大学土木工程学院
同济大学土木工程防灾减灾全国重点实验室
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第12期3498-3506,共9页
基金
国家自然科学基金(52178372)
土木工程防灾减灾国家重点实验室(SLDRCE19-B-21)资助项目。
文摘
高阻尼橡胶(high damping rubber,HDR)材料具有良好的耗能性能,在建筑和桥梁抗震设计中得到了广泛应用.以往研究表明,其力学行为主要受温度、加载速率和历史幅值等多种因素的影响.既有HDR本构模型大都只针对其中一种或两种因素进行研究,且未能综合考虑Mullins效应的影响,存在一定的缺陷.针对这种情况,为研究温度、加载速率和历史幅值对HDR力学行为的影响,进行了HDR试件的多工况变幅循环压剪试验.首先将HDR本构模型分解为超弹性部分和黏弹性部分的叠加,并引入考虑温度影响的时温等效方程、考虑Mullins效应的损伤函数,最终得到了一种包含Mullins效应的HDR热-超-黏弹性本构模型.然后使用Python的第三方库Scipy中的optimize模块对试验数据进行非线性最小二乘法的分步拟合,得到了相应的本构模型参数.最后,根据参数变化规律拟合得到参数随温度和应变率变化的公式,并补充部分试验,以验证提出的HDR本构模型的有效性和适用性.结果表明,提出的本构模型能够较好地描述HDR材料复杂的应力-应变关系,准确地表述温度、加载速率和历史幅值的影响,同时具有较好的适用性.
关键词
高阻尼橡胶
Mullins效应
变幅循环压剪试验
本构模型
非线性最小二乘法
Keywords
high damping rubber
Mullins effect
variable amplitude cyclic compression-shear test
constitutive model
nonlinear least squares method
分类号
TU533 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
包含Mullins效应的HDR热-超-黏弹性本构模型
李锋
彭天波
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
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