УДК 539.3
МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЯЗКОУПРУГОГО ПОВЕДЕНИЯ
ПОЛИУРЕТАНА ПРИ СЖАТИИ С УМЕРЕННО ВЫСОКИМИ
СКОРОСТЯМИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ
А.Е. Белкин
1
,
И.З. Даштиев
2
,
В.К. Семенов
1
1
МГТУ им. Н.Э. Баумана, Москва, Российская Федерация
e-mail:
;
ОАО “ЦНИИСМ”, г. Хотьково, Московская обл., Российская Федерация
Представлена модель вязкоупругого поведения полиуретана СКУ-ПФЛ-100 при
сжатии до деформации 25. . . 30% со скоростью деформирования до 10 с
−
1
.
При моделировании в качестве экспериментальных данных использованы диа-
граммы сжатия полиуретана с различными скоростями деформирования, по-
лученные на машине Instron Electropuls 1000. Для определения вязкой составля-
ющей деформации применена реологическая модель Бергстрема – Бойс. Связь
напряжения с упругой составляющей деформации описана в двух вариантах: с
помощью потенциала Муни – Ривлина и потенциала Арруда – Бойс. Приведены
параметры модели, найденные путем минимизации функции отклонений рас-
четных значений от результатов эксперимента. Показано, что в рассмотрен-
ном диапазоне деформаций и их скоростей модель позволяет описать поведение
полиуретана с достаточной для практических целей точностью. Модель пред-
назначена для расчета полиуретановых элементов амортизаторов.
Ключевые слова
:
полиуретан, диаграммы сжатия, скорость деформации, гисте-
резис, математическая модель Бергстрема – Бойс, определение параметров мо-
дели.
MATHEMATICAL MODEL OF VISCOELASTIC BEHAVIOR
OF POLYURETHANE UNDER COMPRESSION WITH MODERATELY
HIGH STRAIN RATES
A.E. Belkin
1
,
I.Z. Dashtiev
2
,
V.K. Semenov
1
1
Bauman Moscow State Technical University, Moscow, Russian Federation
e-mail:
;
JSC “Central Research Institute for “Special Machinery”, Khotkovo,
Moscow region, Russian Federation
The model of viscoelastic polyurethane behavior with brand SKU-PFL-100 under
compression up deformation until 25-30% with a deformation rate until 10 с
−
1
is
presented. Strain-stress curves of polyurethane with different strain rates produced
with help of the machine “Instron Electropuls 1000” are used as the experimental
data for this modeling. The authors applied the rheological model of Bergstr ¨om –
Boyes to define a viscous component of deformation. Stress relationship with an
elastic component of deformation is described in two variants: by means of Mooney-
Rivlin potential and Arruda-Boyes potential. Obtained values of model parameters
are represented. They are found by minimization of deviations function between
computation results from experimental data. It is shown that in the considered range
of deformations and their rates the model allows to describe a polyurethane behavior
with sufficient accuracy for practical purposes. The model is intended for calculation
polyurethane elements of shock-absorbers.
Keywords
:
polyurethane, strain-stress curves, strain rates, hysteresis, Bergstr ¨om –
Boyes mathematical model, definition of model parameters.
44 ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2014. № 6
