簾線拔出過程的試驗及有限元分析.pdf

1、簾線增強橡膠復合材料是由多束纖維合股加捻形成的簾線和橡膠基體復合而成的一種柔性復合材料。簾線-橡膠復合材料被廣泛應用于汽車輪胎、航空輪胎及各種緩沖結構中。鑒于橡膠的非線性大變形性能，以及簾線的捻合結構特性，對簾線拔出過程的研究及簾線-橡膠復合材料整體性能的評估在理論和工程應用上具有重要意義。
　　本文第一章對簾線-橡膠復合材料以及考慮簾線拉伸扭轉耦合特性相關研究進行了回顧和評述，并對纖維拔出及分析方法研究現狀進行了總結。其中重點為

2、纖維拔出分析方法以及簾線拉伸扭轉耦合的相關研究。
　　第二章對簾線進行靜力學分析，引入了拉伸扭轉耦合因子描述簾線的拉扭耦合效應，把簾線等效為各向異性材料，利用能量法確定了簾線的本構關系。對于分析中所涉及的簾線幾何參數，如簾線捻度、截面面積等的測定工作，在第三章進行了介紹。在測量截面面積時還測量了簾線截面最大半徑，其影響價值有待進一步研究。
　　為獲得橡膠復合材料的界面強度等參數，第三章進行了常溫下橡膠復合材料的簾線H-拔出試

3、驗，得到了簾線拔出過程中載荷位移曲線，確定了簾線拔出后不同試樣的界面破壞形式。根據觀察到的現象，對所得簾線拔出過程中載荷位移曲線中不同階段的特征及相應的界面情況進行了分析。由于橡膠的大變形以及簾線的幾何特性，導致簾線-橡膠界面失效形式以及載荷位移曲線較為復雜。
　　第四章模擬了簾線拔出過程中的界面脫粘和摩擦滑移，為提高大變形非線性分析中收斂性，在分析脫粘和摩擦拔出時采用了不同的接觸模型。對簾線-橡膠復合材料界面的摩擦系數、加工殘余