剛性楔體與橡膠類材料缺口接觸的大變形漸進(jìn)分析.pdf

1、本論文簡述了國內(nèi)外有限變形本構(gòu)理論以及非線性有限元的發(fā)展現(xiàn)狀，基于[1]中給出的本構(gòu)方程，對(duì)剛性楔體與橡膠類材料的缺口接觸問題進(jìn)行了非線性有限元分析和理論推導(dǎo)。結(jié)果表明,對(duì)于大變形理論,缺口尖端場(chǎng)由兩個(gè)收縮區(qū)和一個(gè)擴(kuò)張區(qū)組成。擴(kuò)張區(qū)和收縮區(qū)應(yīng)力都具有2nrδ?的奇異性。對(duì)于不同的楔角和缺口角，本論文給出了相應(yīng)的應(yīng)力應(yīng)變場(chǎng)。特別考慮了楔角為零時(shí)的集中力問題、缺口角為180時(shí)的剛性楔與橡膠半平面的接觸問題以及當(dāng)半缺口角為鈍角時(shí)的剛性楔體與橡

2、膠楔體的接觸問題。 由于橡膠材料的本構(gòu)模型的復(fù)雜性，在對(duì)本問題進(jìn)行有限元分析時(shí)，將所需要的橡膠類材料本構(gòu)模型輸入Marc軟件就顯得尤為重要。根據(jù)MSC.Marc軟件所提供的開放性求解能力，本文利用Fortran語言進(jìn)行編程，將[1]給出的本構(gòu)模型與MSC.Marc軟件進(jìn)行接口，以對(duì)剛性楔體和橡膠缺口接觸問題進(jìn)行有限元分析。 為驗(yàn)證理論解和數(shù)值解的正確性和合理性，本文繪制了理論解和有限元解所得到的變形、應(yīng)力分布圖，并給出了