橡胶及其复合材料的热－粘弹性全耦合研究

橡胶及其复合材料的粘弹性热力耦合问题是有重要应用背景的基础性课题，目前相关研究尚处于初期阶段，一些基本规律还不很清楚。本项目以实验研究为重点，通过三种试件（橡胶、纤维增强橡胶及其复合结构）在多种不同温度和接近绝热条件下的循环载荷试验，观测和研究热弹性-粘弹性耦合对于温度升高、滞后特性和Mullins效应的影响。同时，以目前比较完善的流变学模型和不可逆热力学及连续损伤理论为基础，发展橡胶类材料的热－粘弹性耦合本构关系和数值分析方法，依据试验结果，重点在材料性质的温度依赖性和材料函数方面改进现有模型，使预测与试验结果更为接近，为轮胎等橡胶制品的失效研究提供合理模型和分析方法。并通过元件试验和数值模拟，讨论轮胎胎肩应力集中对温度升高和疲劳破坏的影响。本项目以橡胶轮胎的早期破坏为背景，是关于橡胶类材料热粘弹性问题的应用基础研究，有重要应用领域和潜在经济价值。