Publication detail

VÝPOČTOVÝ MODEL MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ KOMPOZITU S ELASTOMEROVOU MATRICÍ

Hanáková, S., BURŠA, J., Krmela, J.

Original Title

VÝPOČTOVÝ MODEL MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ KOMPOZITU S ELASTOMEROVOU MATRICÍ

English Title

Computational model of mechanical behaviour of composite with elastomer matrix

Type

conference paper

Language

Czech

Original Abstract

Příspěvek se zabývá výpočtovým modelováním napěťově-deformačního chování dlouhovláknového jednosměrového kompozitu s elastomerovou matricí. Důvodem k řešení tohoto problému je potřeba modelovat kompozitní materiál pryž-ocel (příp. pryž-textilní vlákno), který je používán pro nárazníkové vrstvy pneumatik. Dosud neexistuje výpočtový model, který by neizotropní vlastnosti tohoto kompozitu vykazujícího velké deformace dokázal homogenizovat a detailní modelování prvků struktury vede na příliš rozsáhlé modely nezvládnutelné i na výkonných počítačích. Protože za provozu se v pneumatice vyskytuje kromě membránové napjatosti, vyvolané vnitřním tlakem, ještě napjatost ohybového charakteru od deformací pneumatiky kontaktem s různě tvarovanou podložkou, byly pro testování výpočtových modelů zvoleny zkoušky jednoosým tahem a tříbodovým ohybem. Potřebnou a vhodnější zkoušku dvouosým tahem bohužel nemáme možnost pro tento materiál realizovat. Dostatečně přesná simulace výsledků těchto zkoušek je nutným předpokladem pro věrohodnost modelu při modelování deformačně-napěťových stavů v pneumatikách.

English abstract

The article is focused on stress-strain analysis of behaviour of uniaxia fibre composite material with elastomer matrix. This type of composite is used in tyre production, in particular as a vulcanized rubber reinforced by steel fibres. This material is characterised by large deformations of matrix and a difference in moduli of elasticity of 4 - 5 orders between matrix and fibres. Tension and three-point-bending tests were carried out with this composite layers for various orientations of fibres and some of these experiments were simulated by computational modelling. Using a 3D model, created in FE program system ANSYS, the uniaxial tension test of this composite was simulated. The angle between load direction and fibres was 0, 45 and 90 degrees. The properties of matrix were determined experimentally and approximated by a hyperelastic constitutive model. The aim of the paper is to test whether the designed computational model is able to describe the stress-strain states in this material structure reliably

Keywords

computational model, fibre composite, elastomer matrix, rubber

Authors

Hanáková, S., BURŠA, J., Krmela, J.

RIV year

2005

Released

11. 11. 2005

Pages from

189

Pages to

196

Pages count

8

BibTex

@inproceedings{BUT18363,
  author="Světla {Hanáková} and Jiří {Burša}",
  title="VÝPOČTOVÝ MODEL MECHANICKÉHO CHOVÁNÍ KOMPOZITU S ELASTOMEROVOU MATRICÍ",
  booktitle="Nečtiny",
  year="2005",
  pages="8"
}