Previous Page  3 / 16 Next Page
Information
Show Menu
Previous Page 3 / 16 Next Page
Page Background

Моделирование вязкоупругих характеристик пенопластов

Инженерный журнал: наука и инновации

# 11·2016 3

лаксации, причем для большинства твердых сред объемной релакса-

цией можно пренебречь [5, 13].

Тогда тензоры

4

С

и

4

( )

t

K

можно представить в следующем

виде [13]:

4

2

2 ;

3

K G

G

= −

⊗ + ∆

C

E E

4

1

( ) 2 ( )

,

3

G

t

K t

=

− ⊗ ( ∆

K

E E

(3)

где

— единичный тензор 4-го ранга;

E

— метрический тензор.

После подстановки соотношений (2) в выражения (1) получаем

4

2

( )

( )

2 ( ) .

3

K G

G

ω = − ω ⊗ ( ω ∆

C

E E

(4)

Комплексный модуль сдвига:

( )

( )

G

G G K

ω = − ω

;

0

( )

( )

i

G

G

K

K e d

(∞

− ωτ

ω =

τ

τ

, (5)

Принимаем для функции релаксации

( )

G

K t

модель экспонен-

циальных ядер [13]:

/

1

( )

,

n

t

G

K t

A e

γ

− τ

γ

γ =

=

(6)

где

A

γ

,

γ

τ

— вязкоупругие константы материала — спектр

релаксации и спектр времен релаксации соответственно.

Тогда для

G

— комплексного модуля сдвига в зависимости от

приведенной частоты колебаний запишем следующее аналитическое

выражение:

*

/

//

,

G G iG

= +

/

2

1

1 ( )

N

A

G G

γ

γ

γ =

= (

( ωτ

,

//

2

1

.

1 ( )

n

A

G

γ γ

γ

γ =

ωτ

=

( ωτ

(7)

В рамках рассмотренной модели вязкоупругие характеристики

изотропных материалов характеризуются следующим набором

констант:

, ,

G K

A

γ

,

γ

τ

,

1 2

, ,

a a

1, ...,

m

N

γ =

. Комплексный модуль

упругости матрицы

E

и комплексный коэффициент Пуассона

ν

вычисляют по формулам, формально совпадающим с формулами для

упругих констант [4, 13]:

9

,

3

KG E

K G

=

+

3 2 .

6 2

K G

K G

ν =

+

(8)

Метод асимптотического осреднения для вязкоупругих мате-

риалов с периодической структурой.

Пенопласты обладают ярко