|
|
Experimental analysis of torsion vibration of hard rubbers under large deformation
Šulc, Petr ; Pešek, Luděk ; Bula, Vítězslav ; Cibulka, Jan ; Košina, Jan
The paper deals with a stress analysis of hard rubber under large torsion deformations. This study was motivated by effort to enhance the theoretical background for experimental evaluation of material behaviour of hard rubbers on our test rig. First the Mooney Rivlin model (MRM) for shear case of loading was developed and then MRM constants were attained by fitting of the MRM to the experimental torsiondeformation curve. Then the tuned MRM cylindrical model was tested under torsion loading for evaluation of stress state. Besides the radial distribution of shear stress and strain the attention was paid to evaluation of axial stresses. It could help to assess the influence of the tension stresses on the tangential deformations of the test sample during large torsion.
|
|
|
Přídavná osová napjatost pryžového válce při torzním namáhání a velkých deformacích
Šulc, Petr ; Pešek, Luděk ; Bula, Vítězslav ; Cibulka, Jan ; Košina, Jan
Tento článek pojednává o analýze napětí tvrdých pryží při velkých torzních deformacích. Tato studie byla motivována úsilím pozvednout teoretický základ pro experimentální vývoj materiálového chování tvrdých pryží na našem testovacím zařízení. Nejprve byl vytvořen Mooney-Rivlin model (MRM) pro případ smykového zatížení a pak byly nalezeny MRM konstanty pomocí fitování MRM na experimentální torzně-deformační křivku. Pak byl naladěný MRM válcový model testován při torzním zatížení pro vyhodnocení napěťových stavů. Mimo radiálního rozložení smykových napětí a přetvoření byla upřena pozornost na vyhodnocení přídavných osových napětí. Toto pomáhá posouzení vlivu tahových napětí na tečných deformacích testovaného vzorku během velkých torzních přetvoření.
|
|
|
Measurement, analysis and identification of complex modulus of elasticity of a ruber segment pressed onto a rubber-damped whell
Pešek, Luděk ; Šulc, Petr ; Bula, Vítězslav ; Cibulka, Jan
The aim of this study was to measure, analyze and identify the complex modulus of elasticity of rubber segments pressed onto the "Hong Kong" rubber-damped railway wheels in relation to the deformation nodes of wheel vibrations. The main goal was to improve the description of the frequency dependence of the material constants of the rubber segments pressed between the disk and the rim with large pre-stress (about 20%) during the production of the rubber-damped wheel. The solution consists of two parts: a) the modal analysis of the railway wheel, b) the identification of the frequency dependence of Youngś modulus and the loss factor of the wheel rubber by the finite element method. The obtained results are in good accordance with the behavior of hard synthetic rubber.
|
|
|
New method of complex modulus estimation of prepressed rubber by the FE model parameter tuning – rubber-damped wheel application
Šulc, Petr ; Pešek, Luděk ; Bula, Vítězslav ; Cibulka, Jan ; Boháč, T. ; Tašek, H.
The main goal of the study was to develop a method for estimation of the frequency dependence of material constants of the pre-pressed hard synthetic rubbers. It was motivated the need to identify material constants, i.e. Young modulus and loss factor, of rubber segments pressed between the disk and the rim of a rubber-damped railway wheel. The rubber segments are pre-pressed about 20% strain level during the production of the wheel. Hard synthetic rubber materials exhibit complex thermalfrequency behavior with nonlinear dependence on static preload. The standard experimental procedures that evaluate the frequency dependence of the material are based on the vibrations of a cantilever beam that consists of a metal and a rubber layer. The new estimation method of the complex modulus of elasticity of rubber is based on the tuning of rubber constants of an FE wheel model according to the results of natural frequencies and mode shapes of the wheel ascertained from the experiment. Numerical FE model of the wheel consisted of the cyclic model of 1/24 sector of the wheel with an angle of 15° and containing one rubber segment and was created in ANSYS 14.5. Damping model of rubber is described by a special case of proportional damping. For calculating eigenvalues of the problem, the Lanczos method was used for the wheel as an undamped system and QR damped method for the damped system. The experimental modal analysis of the rubber-damped wheel pressed on the shaft took place at room temperature in the dynamic laboratory. Modal tests were performed in configuration with an exciter acting first in the axial direction and consequently in the radial direction of the wheel. Responses to the exactions were measured in three directions at 144 points. The identification of eigenvalues and mode shapes of the wheels was made separately for excitations both in radial and in axial direction.
|
|
|
Analýza napjatosti torzně namáhaných tvrdých pryží při velkých deformacích a hyperelastickém chování
Šulc, Petr ; Pešek, Luděk ; Bula, Vítězslav ; Cibulka, Jan ; Košina, Jan
Příspěvek se zabývá analýzou napětí tvrdé pryže při velkých torzních deformacích. Tato studie byla motivována snahou zvýšit teoretický základ pro experimentální vyhodnocení chování materiálu z tvrdé gumy na naší testovací soupravě. Byla získána deformační energie z Mooney- Rivlinova modeu (MRM) pro smykové namáhání a poté byly získány MRM konstanty laděním na experimentální torzní deformační křivku. Poté naladěný válcový model z MRM byl testován při torzním zatížením pro vyhodnocení napjatosti. Kromě radiálního rozdělení smykových napětí a přetvoření byla věnována pozornost vyhodnocení axiálního napětí. Toto by mohlo pomoci posoudit vliv tahových napětí na tangenciálních deformacích zkušebního vzorku při velkých deformacích v krutu.
|
|
|
Studie vlivu přídavného parametrického buzení na redukci vynucených rezonančních kmitů
Šulc, Petr ; Pešek, Luděk
Tento příspěvek pojednává o aktivní redukci nevhodných kmitů pomocí parametrického buzení za daných určitých podmínek. Tento přístup je studován na systému s přídavným parametrickým buzením se dvěma stupni volnosti, který je buzený harmonickou budící silou. Na rozdíl od samobuzeného kmitání nebo parametrické resonance nevede vynucené parametrické buzení s rezonančním kmitáním u studovaného systému k potlačení resonance utlumením, ale vede k potlačení rezonance efektem rozštěpení.
|
|
|
Experimentální analýza torzních kmitů tvrdých pryží při velkých deformacích
Šulc, Petr ; Pešek, Luděk ; Bula, Vítězslav ; Cibulka, Jan ; Košina, Jan
Tento příspěvek se zabývá novým přístupem dynamického testování tvrdých pryží při velkých deformacích. Experimentální zařízení s řízeným servomotorem bylo navrženo a sestaveno pro torsní přetvoření pryží při předem definovaných amplitudách a frekvencích uhlového kmitání. V tomto článku jsou prezentovány výsledky z prvního testování. Pro fenomenologický popis pryžového chování byl vytvořen matematický reologický model pryže a jeho parametry byly identifikovány porovnáním analytických a experimentálních hysterezních křivek.
|
|
| |
|
| |
|
|
MKP 3D MODELOVÁNÍ TEPELNÝCH DĚJŮ TLUMÍCÍCH PRVKŮ S TERMO-MECHANICKOU VAZBOU
Pešek, Luděk ; Šulc, Petr
Program COMSOL založený na slabé formulaci parciálních diferenciálních rovnic byl použit k řešení termo-mechanické interakce stlačeného pryžového segmentu sloužícího k vibroizolaci složeného tramvajového kola. Z důvodu snížení výpočetního času jsou strukturalní a teplotní pole od sebe oddělena a vazba je realizována rovností hustoty tepelného a disipovaného výkonu. Disipovaný výkon je počítán pro model proporcionálního tlumení. Výsledky termo-mechanických procesů pro tlakové a smykové deformace při statickém předpětí a cyklickém dynamickém namáhání jsou prezentovány a analyzovány.
|
host ::
RSS.