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ゴムのパッドの熱ー構造連成(TMC)解析
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このアニメーションは粘弾性損失によるゴムのパッドの温度上昇の簡易モデルを表しています。この問題はADINA8.2を使用して解析されました。
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構造モデルでは、パッドはOgden材料モデルに粘弾性効果を付加した形でモデル化されています。熱のモデルでは、一定の熱伝導率と比熱、そしてパッドの自由端で熱対流をするという形でモデル化されています。パッドの初期温度は25℃となっています。
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パッドは、あらかじめ上部に2秒間の強制変位をかけられています。粘弾性効果が表れないように、荷重の速度は十分に遅くしてあります。その後、パッドの上部に5秒間に100サイクル/秒で周期的に強制変位をかけます。この荷重は以下の効果を持つ、粘弾性応力をもたらします。
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粘弾性応力は内部発熱を引き起す、粘弾性損失をもたらします。そして、その内部発熱は約43.5℃までパッドの温度を上昇させます。アニメーションは、荷重の1サイクルの中での内部発熱の変化を示しています。
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温度上昇は時間−温度の換算による粘弾性レスポンスに影響を与えます。時間−温度の換算は粘弾性が効果を持つ緩和時間を短くさせます。このことは温度が上昇するに従って粘弾性効果を減少させます。その結果、力−変位曲線はより少ないヒステリシスおよび内部発熱の割合の減少を示します。これらの結果は以下のグラフに示されています。
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