مدلسازی رفتار هایپرالاستیک لاستیک های ناهمگن مدرج تابعی تحت بارگذاری مکانیکی و حرارتی

در این مقاله رفتار لاستیک های ناهمگن مدرج تابعی با تغییر شکل بزرگ و تحت بارگذاری های مختلف و با فرض ماده هایپرالاستیک تراکم ناپذیر مدلسازی شده است. در بخش اول، رفتار لاستیک های همسانگرد ناهمگن مدرج تابعی، تحت بارگذاری کششی تک محوره، دو محوره و برش محض مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش دوم رفتار لاستیک های همسانگرد ناهمگن مدرج تابعی تحت بارگذاری همزمان مکانیکی و حرارتی و با استفاده از تجزیه ضربی گرادیان تغییر شکل، تحلیل شده است. در بخش سوم نیز، رفتار لاستیک های عرضی ناهمگن مدرج تابعی تحت بارگذاری مکانیکی تک محوره، دو محوره و برش محض بررسی شده است. در مواد هایپرالاستیک ناهمگن مدرج تابعی خواص مکانیکی به طور پیوسته و در راستاهای مختلف ماده تغییر می کند. برای مدل کردن رفتار غیر خطی ماده از تئوری هایپرالاستیسیته و توابع انرژی کرنشی که تابعی از ناورداهای تانسور تغییر شکل چپ کوشی- گرین هستند، استفاده گردیده است. برای اینکه بتوان توابع انرژی موجود را برای مواد ناهمگن مدرج تابعی به کار برد می بایست در آن اصلاحاتی صورت پذیرد، بنابراین تغییرات ثوابت مربوط به توابع انرژی ذکر شده نیز با توجه به ناهمگن مدرج تابعی بودن ماده به صورت نمایی و در طول میله فرض شده اند. به دلیل ناهمگن مدرج تابعی بودن ماده، تغییر طول نقاط مختلف میله بارگذاری شده نیز تابعی از تغییر خواص می باشد. نتایج تحلیلی با داده های تجربی مقایسه شده و مشخص گردیده است، توابع به کار برده شده، با تقریب بسیار خوبی رفتار ماده را توصیف می کند.