複合体の変形の解析
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概要
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ゴム複合体のように性質の異なるゴムを組み合わせた材料では, 変形によってゴム内部に不均一な応力やひずみの分布を生じる. このような材料の変形挙動を解明するためには, 微視的な応力, ひずみの分布を含めて, 変形挙動の基本的特徴を把握しておく必要がある. 本報告では, ゴムの変形挙動をひずみエネルギー関数で表すとともに, Mooney-Rivlin 型の応力-ひずみ関係を用い,これを有限要素法に組込み,ゴム複合体の変形挙動の基本的特徴について数値シミュレーションにより検討を加える.不均質材料の特徴的な変形挙動を把握するためのモデルとして, 平面的モデルを用い, 不均質の領域が長方形で, 規則的に配列するモデルによって解析を行う.なお, 荷重は1軸(引張り)応力負荷とし, 計算は平面応力について行う. その結果, 不均質領域の形状が荷重方向に長くなるにしたがって, 材料全体の変形はひずみ一定の変形に近づくことが示された. この結果を通常の線形弾性体の構成式を用いた場合の計算結果と比較すると, Mooney-Rivlin 型の構成式の場合には, 領域の境界におけるせん断変形に対する抵抗が小さく, ひずみ一定となる程度が小さい傾向を示す.
- 社団法人 日本ゴム協会の論文
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