کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
6748424 1430172 2018 31 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Characterizing the nonlinear response of elastomeric material systems under critical point constraints
ترجمه فارسی عنوان
خصوصیات واکنش غیرخطی سیستم های الاستومری در شرایط محدودیت بحرانی
ترجمه چکیده
مواد مهندسی شده که موجب شوک و لرزش زیاد می شوند از طریق خواص میکروسکوپی خیاطی مورد توجه قرار می گیرند. برای این منظور، خم شدن برگشت پذیری از پرتوهای الاستیکی که به عنوان اجزای میکروسکوپی سیستم های مهندسی مورد استفاده قرار می گیرد، برای تنظیم خواص مکانیکی موثر است. با این حال، تغییر شکلهای وین کوللاستی و غیر خطی ذاتی در یک سیستم مواد مهندسی شده و الاستومری که اجزای داخلی را به شدت محدود می کند، درک ویژگی های پویایی ماکروسکوپی ناشی از چنین تقاطع ویژگی های پیچیده را به چالش می کشد. این تحقیق تلاش های تحلیلی و تجربی را با در نظر گرفتن یک نمونه مدل برای نشان دادن چگونگی تاثیر بحرانی، واسکولاسیون و غیر خطی برای انجام رفتار پویای ماکروسکوپی سیستم های مهندسی شده، الاستومری که تحت فشار مجبور به هماهنگی قرار می گیرند، متعهد می سازد. تجزیه و تحلیل نشان می دهد که فشار زیادی از اجزای پرتوهای داخلی یک حالت غالب برای از بین بردن انرژی هارمونیک برای ویژگی های ممتاز تر تحت تاثیر قرار است. در مقابل، یک تعادل عادلانه تر از پدیده های چسبندگی و الاستیک، منجر به تخریب خواص می شود که شامل واکنش های وابسته به تاریخ در کنار بار فوری در اجزای تشکیل دهنده است. تغییر شکل غیر خطی ناشی از محدودیت های بحرانی بر روی پرتوهای ویسکوزلستیکی داخلی کشف می شود که به شدت تحت تاثیر دامنه نسبی انتقال نیرو و اهمیت تنظیم فرکانس به صورت ماکروسکوپیک مشاهده می شود. آزمایش ها نتایج را تایید می کنند و بر ویژگی های غیر شهودی رفتار رفتار سیستم های مواد الاستومری به دلیل تقاطع ویسکولا الاستیک، غیر خطی و محدودیت های نقطه بحرانی تأکید می کنند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
Engineered materials that dissipate large shock and vibration through tailoring microscopic properties are of growing interest. To this end, reversible buckling of slender, elastomeric beams serving as microscopic constituents of engineered material systems is shown to be effective to tune the mechanical properties. Yet, the viscoelasticity and nonlinear deformations inherent in an engineered, elastomeric material system having critically constrained internal constituents challenge the understanding of the macroscopic dynamic properties borne out of such intersection of complex characteristics. This research undertakes analytical and experimental efforts considering a model specimen to illuminate how criticality, viscoelasticity, and nonlinearity interact to yield the macroscopic dynamic behavior of engineered, elastomeric material systems subjected to harmonic forcing. The analysis reveals that large strain of the internal beam constituents is a predominant mode of harmonic energy dissipation for more elastically dominated material characteristics. In contrast, a more equitable balance of viscous and elastic phenomena results in dissipation properties that involve history dependent reactions in tandem with the instantaneous strain on the constituents. Nonlinear deformations induced by critical constraints on the internal viscoelastic beams are discovered to strongly govern the relative amplitude of force transmission and significance of frequency tuning observed macroscopically. Experiments validate the findings and emphasize the non-intuitive character of elastomeric material system behaviors by virtue of the intersection of viscoelasticity, nonlinearity, and critical point constraints.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: International Journal of Solids and Structures - Volume 135, 15 March 2018, Pages 197-207
نویسندگان
, ,