ИСТИНА

Представлены разработанные автором механические модели резинокордных слоев с учетом больших деформаций, возникающих при сильном деформировании. Предложены модель резинокордных слоев в рамках физической линейной моментной теории упругости и анизотропные потенциалы для описания резинокорда в рамках физической нелинейности. Разработанные модели реализованы в собственной конечно-элементной программе. Важным моментом построения механической модели для описания сильного деформирования резинокордного слоя является формулировка трехмерных осредненных определяющих соотношений. Математический метод осреднения приводит к двумерной модели, в которой продольные и моментные определяющие соотношения независимы. Эти соотношения определяют связь между усилиями и моментами с одной стороны и деформациями и кривизнами с другой. Это приводит к мысли, что для адекватного описания всех жесткостей резинокордного слоя следует использовать трехмерную моментную ортотропную теорию упругости, в которой мембранные и изгибные жесткости задаются независимо друг от друга. Такая модель была построена и в соответствии с этой моделью разработан конечный элемент, как модификация элемента типа Brick. Моментная модель упругости точнее описывает изгибные жесткости резинокордного слоя и обладает такими же мембранными и изгибными жесткостями, что и двумерная асимптотическая модель. Разработана методика определения жесткостей эффективного слоя, исходя из решения задач на ячейке периодичности. Часть модулей целесообразно определить экспериментально, другие проще вычислять. Важно отметить, что независимо от способа определения мембранные, изгибные и поперечные жесткости задаются как независимые входные параметры. Несмотря на увеличение числа параметров, последнее обстоятельство является достоинством модели, так как позволяет более точно описывать деформирование шины. Этот факт косвенно подтвержден сравнением с экспериментом. Также важна модель резинокордного слоя, учитывающая возможность возникновения умеренно больших (15 - 20%) деформаций. Поэтому построена модель упругого резинокорда в случае учета физической нелинейности при трехмерном напряженном состоянии. Разработана методика вычисления материальных параметров на основе решения локальных задач в соответствии с методологией асимптотического метода осреднения. Таким образом, для моделирования шины разработаны и реализованы в собственной конечно-элементной программе две модели резинокордных слоев, которые целесообразно использовать для описания сильного деформирования.