ИСТИНА

Для моделирования резинокордного слоя пневматической шины представляет интерес модель, учитывающая возможность возникновения умеренно больших (15 - 20%) деформаций. Варианты такой модели построены для учета физической нелинейности при трехмерном напряженном состоянии на основе предложенных потенциалов напряжений. Разработана методика вычисления материальных параметров с помощью решения локальных задач в соответствии с методологией асимптотического метода осреднения. Резинокорд представляет собой волокнистый двухкомпонентный композит, составными частями которого являются высокоэластическое связующее (резина с наполнителем) и волокна (корд). В качестве корда применяют полиэфирный, вискозный, полиамидный и металлический корд. Резинокордные композиты отличаются от традиционных композитов с непрерывными волокнами тем, что у первых диаметр кордной нити соизмерим с толщиной резинокордного слоя. Тем не менее, непосредственная реалистичная конечно-элементарная дискретизация корда невозможна. Гомогенизация с помощью асимптотического метода приводит к двумерной модели эффективного слоя. Трехмерное описание резинокордных слоев является востребованной задачей для моделирования сильного деформирования шины, например при наезде на препятствие. При экстремальных искажениях формы шины деформации в резинокордных слоях могут достигать 20%. В достаточно быстрых и достаточно медленных процессах нагружения шины, например, в тесте на разрыв или наезде на препятствие можно не учитывать проявление вязкоупругости. Для построения модели используется известный в литературе феноменологический подход, в котором неоднородный материал резинокордного слоя заменяется эквивалентным однородным анизотропным гиперупругим материалом (эффективным материалом). Идея моделирования заключается в использовании упругих потенциалов, выраженных через инварианты, соответствующего типа анизотропии. Показывается, что классическое прямое определение эффективных свойств композиционного материала для слоя не работает. Поэтому предлагается обобщение определения эффективных свойств композиционного материала для слоя. Предлагаются модели эффективного анизотропного гиперупругого материала для случаев трансверсальной изотропии и ортотропии. Для каждого типа анизотропии разработана система вычислительных тестов для нахождения материальных параметров соответствующего упругого материала. Описаны проведенные численные расчеты на ячейке периодичности резинокорда, которые позволяют полностью определить материальные параметры потенциала.