hrvatski

Modeliranje elastomernog materijala u numeričkoj analizi konstrukcijskih ležajeva

U sklopu ovog istraživanja provedena su eksperimentalna ispitivanja na uzorcima elastomernog materijala, odnosno gume kako bi se utvrdilo realno ponašanje tog materijala. Vrste ispitivanja odabrane su na temelju rezultata ispitivanja koje prihvaća većina računalnih programa za numeričku analizu i kalibraciju materijalnih modela. Kao smjernice su odabrane normirane metode ispitivanja elastomernog materijala u kontroli kvalitete elastomernih ležajeva. Kako bi se ispitao utjecaj viskoelastičnih svojstava i Mullinsovog efekta te histerezno ponašanje elastomernog materijala, provedena su ispitivanja pri različitim brzinama ispitivanja i ciklička ispitivanja. Također je provedeno i opsežno eksperimentalno istraživanje armiranih elastomernih ležajeva s ciljem određivanja utjecaja materijalnih i geometrijskih karakteristika s obzirom da se radi o kompozitnim konstrukcijskim elementima. Eksperimentalni rezultati poslužili su i za verifikaciju numeričkih modela. U teorijskom dijelu prikazani su analitički izrazi dobiveni za elastomerni sloj koji je upet između dviju čeličnih ploča pri djelovanju tlačnog ili posmičnog opterećenja. Analitički izrazi poslužili su kao smjernice za numeričku analizu jer daju pouzdane podatke o utjecaju materijalnih i geometrijskih karakteristika. U pregledu najvažnijih ugrađenih i prilagođenih materijalnih modela za elastomerni materijal navedene su mogućnosti koje pružaju pojedini materijalni modeli i vrste ispitivanja za provođenje njihove kalibracije. Kalibracija odabranih materijalnih modela provedena je na temelju rezultata pojedinačnih ispitivanja na uzorcima elastomernog materijala i njihovih kombinacija. Pritom je provedeno vrednovanje materijalnih modela s obzirom na njihovu točnost na temelju numeričke simulacije ponašanja elastomernog materijala pri različitim opterećenjima neovisno o čeličnim pločama. Na temelju usporedbe eksperimentalnih rezultata i rezultata numeričke analize elastomernih ležajeva pri djelovanju tlačnog i posmičnog opterećenja provedeno je vrednovanje odgovarajućih materijalnih modela, ali i primjenjivosti rezultata različitih ispitivanja. Za obje vrste numeričkih modela ponuđene su preporuke za modeliranje elastomernog materijala. Izdvaja se značajan znanstveni doprinos na području modeliranja stlačivosti elastomernog materijala u numeričkoj analizi u obliku povezivanja analitičkih izraza za pojedinačne slojeve elastomernog materijala i numeričkih rezultata.

elastomerni ležajevi; materijalni model; numerička analiza; stlačivost

nije evidentirano