Modares Mechanical Engineering
مهندسی مکانیک مدرس
Modares Mechanical Engineering
Engineering & Technology
http://mme.modares.ac.ir
1
admin
1027-5940
2476-6909
10.22034/mme
fa
jalali
1398
7
1
gregorian
2019
10
1
19
10
online
1
fulltext
fa
شناسایی تجربی خواص مکانیکی و میرایی یک ماده ویسکوالاستیک با استفاده از تست ریلکسیشن
Experimental Identification of Mechanical and Damping Properties of a Viscoelastic Material Using the Relaxation Test
<div style="text-align: justify;"><span style="font-family:iransharp;"><span style="font-size:12px;">هدف از انجام این مقاله استخراج پارامترهای دینامیکی یک نمونه ماده ویسکوالاستیک میباشد. مدل مکانیکی درنظرگرفتهشده برای ماده ویسکوالاستیک، مدل جامد خطی استاندارد میباشد. جهت استخراج پارامترهای مدل، ابتدا نمونه ماده ویسکوالاستیک از نوع پلیمری ساخته شد. سپس تحت اثر اعمال مقدار کرنش ثابت اولیه قرار گرفت و بلافاصله تغییرات نیروی فشاری با گذشت زمان اندازهگیری شد. در ادامه، با استفاده از روابط حاکم بر توابع مدل ویسکوالاستیک جامد خطی استاندارد با مقایسه توابع ریلکسیشن تئوری و تجربی، خواص دینامیکی ماده ویسکوالاستیک نظیر مدولهای ذخیره و اتلاف و خاصیت میرایی آن برحسب فرکانس شناسایی شد. جهت بررسی اثر گذشت زمان بر خواص مکانیکی نمونه ویسکوالاستیک پلیمری، بررسیها در دو زمان کامل متفاوت یعنی در ۱۰برابر گذشت زمان نسبت به بررسی اول تکرار شد. همچنین تأثیر میزان کرنش ثابت بر روی خواص دینامیکی و میرائی ماده ویسکوالاستیک با سه سطح مختلف کرنش ثابت بررسی شد. نتایج نشان میدهد که با گذشت زمان تقریباً طولانی، خاصیت میرائی ماده ویسکوالاستیک کاهش یافته و سفتی دینامیکی افزایش یافته است. برای فشردگی <span dir="LTR">mm</span>۲ در تست اول مقدار مقدار تابع ریلکسیشن در زمان صفر برابر <span dir="LTR">N/m<sup>۲</sup></span> ۵۱۳۱۷۷/۲=(۰)<span dir="LTR">E</span> و بعد از گذشت ۷۰روز، این مقدار <span dir="LTR">N/m<sup>۲</sup></span> ۶۶۶۰۶۰/۸ =(۰)<span dir="LTR">E</span> شده است. مقادیر تابع ریلکسیشن در زمان بینهایت برای تست اول <span dir="LTR">N/m<sup>۲ </sup></span></span></span><span style="font-size: 12px; font-family: iransharp;"> ۴۵۸۷۱۷/۹=(∞)Eو در تست دوم مقدار</span><span dir="LTR" style="font-size: 12px; font-family: iransharp;"> N/m<sup>۲ </sup></span><span style="font-size: 12px; font-family: iransharp;"> ۵۷۳۰۲۹/۷=(∞)Eمیباشد. نتایج بیانگر این است که در کرنشهای ثابت کوچکتر، کارایی نمونه ساختهشده از ماده ویسکوالاستیک در اتلاف انرژی بیشتر است. همچنین مدول یانگ ماده در تخمین تجربی انجام شده </span><span dir="LTR" style="font-size: 12px; font-family: iransharp;">MPa</span><span style="font-size: 12px; font-family: iransharp;">۰/۸۹بهدست آمده است.</span></div>
<div style="text-align: justify;">This study aims to extract the dynamic parameters of a viscoelastic material sample. The mechanical model considered for material is the standard linear solid model. To extract the parameters of the model, first, a sample of the polymer was made. Then, it was subjected to a constant initial value and pressure were measured over time. Then, using the governing relations of the standard linear solid model, by comparing theoretical and experimental relaxation functions, the dynamic properties of the material, such as storage and loss modulus, and its damping property in terms of frequency. To investigate the effects of time passing on the dynamic mechanical properties of the material, the studies were repeated at a different time, which was ten times more than the first study. Also, the effects of constant strain amplitude on the dynamic mechanical properties and damping characteristic of the sample were investigated with three different levels of strain. These values the relaxation function in the first test for the displacement of 2 mm were E<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15644746082195465158543">(</gwmw>0<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15644746082206734798137">)</gwmw>=523177.2 N/m2 and after 70 days this value was equivalent to E<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15644746082205890038839">(</gwmw>0<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15644746082201172244719">)</gwmw>=666060.8 N/m2. In the same test, the values of the relaxation function for the first test are equivalent to E<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15644746066819006267330">(</gwmw>∞<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15644746066817032425486">)</gwmw>=458717.9 N/m2 and in the second test, the value is E (∞<gwmw class="ginger-module-highlighter-mistake-type-3" id="gwmw-15644746066816665731632">)</gwmw>=573029.7 N/m2 Also, the results show that, in smaller constant strains, the efficacy of the material is greater in energy dissipation. In addition, the intrinsic parameter of the Young Modulus is obtained in the experimental estimate of 0.89 MPa.</div>
ماده ویسکوالاستیک,تست تجربی ریلکسیشن,مدل جامد خطی استاندارد,مدولهای ذخیره و اتلاف,میرایی
Viscoelastic material,Experimental relaxation test,standard linear solid model,Storage and loss modulus,Damping
2571
2579
http://mme.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-10-27270-3&slc_lang=fa&sid=15
F.
Imani
فرناز
ایمانی
1003194753284600130358
1003194753284600130358
No
1Mechanical Engineering Department, Faculty of Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
ﮔﺮوه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ مکانیک، داﻧﺸﮑﺪه مهندسی مکانیک، داﻧﺸﮕﺎه ﺗﺒﺮیز، تبریز، ایران
K.
Jahani
کمال
جهانی
ka_jahani@tabrizu.ac.ir
1003194753284600130359
1003194753284600130359
Yes
1Mechanical Engineering Department, Faculty of Mechanical Engineering, University of Tabriz, Tabriz, Iran
ﮔﺮوه ﻣﻬﻨﺪﺳﯽ مکانیک، داﻧﺸﮑﺪه مهندسی مکانیک، داﻧﺸﮕﺎه ﺗﺒﺮیز، تبریز، ایران