帘线增强橡胶复合材料的界面力学特性研究

项目名称： 帘线增强橡胶复合材料的界面力学特性研究

项目编号： No.10972068

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2010

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 谢志民

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 36万元

中文摘要： 帘线增强橡胶复合材料广泛应用于轮胎及各种缓冲结构中，它的界面性能极大地影响橡胶复合材料制品的使用性和耐久性，开展界面性能研究对于改善和提高产品质量具有重要意义。帘线增强橡胶材料不同于传统的树脂基复合材料，橡胶基体具有几乎不可压缩性和大变形非线性特性，而帘线又具有拉扭耦合特征，这使得其中的界面力学问题变得非常复杂。本申请拟以单向帘线增强橡胶材料为对象，通过对界面细观结构的表征和分析，建立界面结构的桁架结构分析模型，根据连续介质力学有限变形理论建立非线性边值问题。采用节点平均化的方法描述桁架结构与周围介质的接触，数值计算确定应力、应变场和位移场。基于多尺度均匀化方法，确定材料等效弹性性能，并与试验结果相互验证。通过帘线增强橡胶材料界面参数、帘线结构特征等因素与宏观力学特性的关联研究，揭示界面细观结构对柔性复合材料性能影响规律，建立界面参数的优化准则，为界面设计与新材料开发提供理论依据。

中文关键词： 界面设计；橡胶；帘线；中性；结构界面

英文摘要：

英文关键词： Interface design；Rubber；Cord；Neutrality；Structural interface