| 摘要 | 第1-6页 |
| Abstract | 第6-13页 |
| 第1章 绪论 | 第13-27页 |
| ·引言 | 第13页 |
| ·炭黑填充天然橡胶 | 第13-15页 |
| ·天然橡胶 | 第13-14页 |
| ·炭黑补强 | 第14页 |
| ·炭黑对橡胶力学性能的影响 | 第14-15页 |
| ·炭黑填充橡胶增强机理 | 第15-16页 |
| ·炭黑填充天然橡胶的主要力学行为 | 第16-20页 |
| ·超弹性 | 第16-17页 |
| ·黏弹性 | 第17-18页 |
| ·应力软化效应(Mullins 效应) | 第18-20页 |
| ·炭黑填充橡胶本构模型 | 第20-23页 |
| ·炭黑填充橡胶超弹性本构模型 | 第20-21页 |
| ·炭黑填充橡胶黏弹性本构模型 | 第21-22页 |
| ·炭黑填充橡胶细观本构模型 | 第22-23页 |
| ·炭黑填充橡胶黏弹性能的影响因素 | 第23-26页 |
| ·时间对黏弹性能的影响 | 第23-24页 |
| ·温度对黏弹性能的影响 | 第24页 |
| ·载荷对黏弹性能的影响 | 第24-25页 |
| ·频率对黏弹性能的影响 | 第25页 |
| ·物理老化对黏弹性能的影响 | 第25-26页 |
| ·本文研究内容 | 第26-27页 |
| 第2章 橡胶超弹性本构模型及参数确定策略 | 第27-51页 |
| ·橡胶超弹性本构理论 | 第27-31页 |
| ·分子链网络统计模型 | 第28页 |
| ·连续介质力学模型 | 第28-31页 |
| ·橡胶材料基本力学性能测试 | 第31-32页 |
| ·三类基本变形模式下的超弹性本构模型 | 第32-36页 |
| ·Neo-Hooke 模型 | 第33页 |
| ·Mooney-Rivlin 模型 | 第33-34页 |
| ·缩减多项式模型(Reduced-Polynomial 模型) | 第34页 |
| ·Ogden 模型 | 第34-35页 |
| ·Arruda-Boyce(AB)模型 | 第35-36页 |
| ·超弹性本构模型的选取策略 | 第36-50页 |
| ·模型拟合优度 | 第36页 |
| ·基于三类基本变形试验数据的模型选取 | 第36-40页 |
| ·基于任意两类基本变形试验数据的模型选取 | 第40-47页 |
| ·基于 ST 试验数据的模型选取 | 第47-50页 |
| ·本章小结 | 第50-51页 |
| 第3章 炭黑含量对天然橡胶力学性能的影响 | 第51-67页 |
| ·实验部分 | 第51-53页 |
| ·试验材料 | 第51-52页 |
| ·实验设备 | 第52页 |
| ·力学性能测试 | 第52-53页 |
| ·实验结果与讨论 | 第53-66页 |
| ·Mullins 效应 | 第53-56页 |
| ·拉伸力学行为 | 第56-57页 |
| ·拉伸力学行为的应变率相关性 | 第57-59页 |
| ·蠕变和松弛行为 | 第59-60页 |
| ·应变幅值依赖性力学行为 | 第60-62页 |
| ·频率依赖性力学行为 | 第62-64页 |
| ·温度依赖性力学行为 | 第64-66页 |
| ·本章小结 | 第66-67页 |
| 第4章 炭黑填充橡胶热流变特性 | 第67-78页 |
| ·热流变特性 | 第67-68页 |
| ·时间-温度等效原理 | 第68-69页 |
| ·WLF 方程 | 第69-70页 |
| ·Arrhenius 定律 | 第70页 |
| ·炭黑填充橡胶动态力学性能测试 | 第70-71页 |
| ·试验设备和材料 | 第70-71页 |
| ·试验内容 | 第71页 |
| ·结果与讨论 | 第71-77页 |
| ·动态频率扫描结果 | 第71-75页 |
| ·动态温度扫描结果 | 第75-77页 |
| ·本章小结 | 第77-78页 |
| 第5章 炭黑填充橡胶的线黏弹性本构模型 | 第78-104页 |
| ·经典整数阶微分黏弹性本构模型 | 第78-82页 |
| ·Maxwell 模型 | 第78-80页 |
| ·Kelvin 模型 | 第80-81页 |
| ·标准线性固体模型 | 第81-82页 |
| ·分数阶微分黏弹性本构模型 | 第82-99页 |
| ·分数阶微分的定义 | 第82-83页 |
| ·分数阶微积分的简单性质 | 第83页 |
| ·分数阶微分的积分变换 | 第83-84页 |
| ·Abel 模型 | 第84-88页 |
| ·分数阶微分 Maxwell 模型 | 第88-93页 |
| ·分数阶微分 Kelvin 模型 | 第93-96页 |
| ·分数阶微分 Zener 模型 | 第96-99页 |
| ·分数阶微分黏弹性模型在炭黑填充橡胶中的应用 | 第99-103页 |
| ·分数阶微分 Zener 模型的修正模型 | 第99-102页 |
| ·修正的分数阶微分 Zener 模型在炭黑填充橡胶中的应用 | 第102-103页 |
| ·本章小结 | 第103-104页 |
| 第6章 炭黑填充橡胶 Payne 效应 | 第104-115页 |
| ·试验材料与内容 | 第104-105页 |
| ·Payne 效应实验结果与讨论 | 第105-109页 |
| ·频率对炭黑填充橡胶 Payne 效应的影响 | 第105-107页 |
| ·预应变对炭黑填充橡胶 Payne 效应的影响 | 第107-108页 |
| ·温度对炭黑填充橡胶 Payne 效应的影响 | 第108-109页 |
| ·Payne 效应的 Kraus 模型 | 第109-114页 |
| ·Kraus 模型 | 第110-111页 |
| ·Kraus 模型的应用 | 第111-114页 |
| ·本章小结 | 第114-115页 |
| 第7章 炭黑填充橡胶的动态力学行为与能量耗散 | 第115-134页 |
| ·动态循环变形中的能量耗散 | 第115-116页 |
| ·炭黑填充橡胶的动态拉伸力学行为与能量耗散 | 第116-123页 |
| ·试验材料和试样 | 第116页 |
| ·动态拉伸测试 | 第116页 |
| ·动态拉伸应力-应变行为与滞后能耗 | 第116-123页 |
| ·炭黑填充橡胶的动态压缩力学行为与能量耗散 | 第123-129页 |
| ·试验材料和试样 | 第123页 |
| ·动态压缩测试 | 第123-124页 |
| ·动态压缩应力-应变行为与滞后能耗 | 第124-126页 |
| ·动态压缩过程的温升 | 第126-129页 |
| ·炭黑填充橡胶动态压缩过程的温升计算 | 第129-133页 |
| ·能量耗散及温度场控制方程 | 第129-130页 |
| ·动态压缩过程的温升计算 | 第130-133页 |
| ·本章小结 | 第133-134页 |
| 第8章 炭黑填充橡胶黏超弹性力学行为细观力学模拟 | 第134-161页 |
| ·炭黑填充天然橡胶细观结构 | 第134-136页 |
| ·炭黑填充橡胶细观 RVE 建模 | 第136-137页 |
| ·随机序列吸附算法(RSA) | 第136页 |
| ·二维细观 RVE 模型 | 第136-137页 |
| ·三维细观 RVE 模型 | 第137页 |
| ·RVE 细观力学模拟的边界条件 | 第137-138页 |
| ·RVE 尺寸的确定 | 第138-140页 |
| ·炭黑填充橡胶超弹性力学行为数值模拟 | 第140-152页 |
| ·填充橡胶平衡应力-应变曲线 | 第140-142页 |
| ·二维 RVE 数值模拟 | 第142-148页 |
| ·三维 RVE 数值模拟 | 第148-152页 |
| ·炭黑填充橡胶黏超弹性率相关力学行为数值模拟 | 第152-160页 |
| ·材料本构模型 | 第152-154页 |
| ·计算结果 | 第154-160页 |
| ·本章小结 | 第160-161页 |
| 第9章 总结与展望 | 第161-164页 |
| ·全文总结 | 第161-162页 |
| ·工作展望 | 第162-164页 |
| 参考文献 | 第164-172页 |
| 致谢 | 第172-173页 |
| 攻读博士学位期间发表论文目录 | 第173-175页 |
| 攻读博士学位期间主持和参加的科研课题 | 第175页 |