颗粒填充型阻尼复合材料阻尼机理的模拟计算

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颗粒填充型阻尼复合材料具有很好的阻尼性能,它由高分子聚合物基体和无机物填料颗粒组成。为了研究该材料的阻尼特性,且保证Abaqus软件所需基体材料的粘弹性参数,本文进行了基体材料分别在初始应变为γ0=0.15,γ0=0.3下的应力松弛实验。经拟合计算得到纯丙乳液基体材料的广义Maxwell模型为:g(t)=0.0144605+e-t/284.895+e-t/2637.3+e-t/23992.05本文研究了在细观尺度下,基于有限元方法,运用Abaqus软件,分别建立了基于形状、大小、数量、简化的颗粒组合周期性RVE模型;模拟计算了理论模型在:1)不同形状;2)不同尺寸;3)不同数量;4)简化的颗粒组合情况下的损耗因子,并分析得到以下结果:1、对比了颗粒形状对损耗因子的影响,经计算得出:片状云母模型的损耗因子大于球状碳酸钙模型。2、对比了颗粒大小对损耗因子的影响,经计算得出:片状云母(200目)模型的损耗因子大于片状云母(100目)模型。3、对比了颗粒数量对损耗因子的影响,经计算得出:片状云母(1颗粒)模型的损耗因子大于片状云母(3颗粒)模型。4、计算出简化的颗粒组合周期性RVE模型的损耗因子为:0.2221。为了验证理论计算的准确性,本文进行了实际材料的损耗因子测定,结果为:0.3082。并分析理论计算与实验手段的差距,在于没有考虑基体材料中的空隙、微裂纹以及界面破坏等因素。
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