热能动力工程

作者：陈凯杰,邱中辉,陈蔚芳,周晏锋,张宁,农苏

单位：南京航空航天大学,,中国船舶集团公司第七O三研究所,,南京航空航天大学,,南京航空航天大学,,南京航空航天大学,,南京航空航天大学,

关键词：丁腈橡胶;本构模型;冲击载荷;刚度阻尼特性

基金：国家科技重大专项

为建立丁腈橡胶一类高分子聚合物在大范围应变率加载条件下的本构模型，本文采用超弹性-粘弹性模型描述丁腈橡胶的力学特性，通过低应变率拉压试验、中应变率动态扫频试验、高应变率SHPB冲击试验获取丁腈橡胶材料应力应变、储能模量和损耗模量数据。使用遗传算法对不同试验数据与理论值误差的平方和函数进行优化，获得了5阶Prony级数描述的粘弹性模型，分析了Prony级数阶数对拟合效果的影响规律。以某型船用减振器为对象，通过试验获取其静态刚度、动态刚度和阻尼比、冲击刚度，并在ABAQUS中进行相同工况的仿真，仿真刚度及阻尼比误差均小于10%。结果表明：同时考虑不同应变率工况下的多种试验数据，采用遗传算法优化获得的丁腈橡胶材料本构模型，能够在大范围应变率加载条件下描述橡胶的弹性及阻尼比。

来源：2024年第8期

《热能动力工程》期刊编辑部

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