• 한국정밀공학회:학술대회논문집
• /
• 한국정밀공학회 2010년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.895-896
• /
• 2010

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제11권4호
• /
• pp.125-134
• /
• 2003

In this study, Mooney-Rivlin 1st model and Mooney-Rivlin 3rd model are adopted as strain energy density functions of the rubber compounds of a radial tire. It is shown that the FE analysis using Mooney-Rivlin models for rubber compounds may provide good approximations by employing the appropriate strain range of experimental stress-strain data in a way to describe the stress-strain relationship accurately. Especially, Mooney-Rivlin 3rd model gives an accurate stress-strain relationship regardless of the fitting strain range used within the strain of 100%. The static nonlinear FE analysis of a tire inflation is performed by employing an axisymmetric model, which shows that the outside shapes of the tire before and after inflating the tire agree well with those of the real tire. Additionally, the deformations at crown center and turning point on sidewall, distribution of belt cord force, interlaminar shear strain are predicted in terms of variation of belt cord angle which is known as the most influential factor in inflation behavior of a tire.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권10호
• /
• pp.1227-1234
• /
• 2006

Up to now, several mathematical theories based on strain energy functions have been developed for rubber materials. These theories, coupled with the finite element method, can be used very effectively by engineers to analyze and design rubber components. However, due to the complexities of the mathematical formulations and the lack of general guidelines available fur the analysis of rubber components, it is a formidable task for an engineer to analyze rubber components. In this paper a method for predicting strain energy functions - Neo-Hookean model and Mooney-Rivlin model - from the hardness using the empirical equation without any experiment is discussed. First based on the elasticity theories of rubber, the relation between stress and strain is defined. Then for the butyl rubbers, the model constants of Neo-Hookean model and Mooney-Rivlin model are calculated from uniaxial tension tests. From the results, the usefulness of the empirical equation to estimate elastic modulus from hardness is confirmed and, fur Mooney-Rivlin model, the predicted and the experimental model constants are compared and discussed.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제20권11호
• /
• pp.150-157
• /
• 2003

In this paper, the large deformation of hollow silicon rubber gasket is treated. The frictional contact occurs between groove and the outer part of hollow gasket, and the frictional self-contact exists in the inner parts of hollow gasket. The silicon rubber has the nonlinear elastic behavior and its material property is approximately incompressible. Hence, the stress analysis requires an existence of a strain energy function, which is usually defined in terms of invariants or stretch ratio such as generalized Mooney-Rivlin and Ogden model. Considering large compressive deformation and friction, Mooney-Rivlin 3rd model and Coulomb's friction model are assumed. The numerical analysis is obtained by the commercial finite element program MARC. But, due to large deformation, the elements degenerate in the inner parts of hollow gasket. This means that the analysis of subsequent increments is carried out with a very poor mesh. In order to continue the analysis with a sufficient accuracy, it is necessary to use new finite element modeling by remesh. Experiments are also performed to show the validity of present method. As a conclusion, numerical results by this research have good agreements with experiments.

• Elastomers and Composites
• /
• 제48권2호
• /
• pp.148-155
• /
• 2013

폴리머의 가교밀도는 팽윤 실험 데이터를 이용한 Flory-Rehner 식에 의하여 정량적으로 계산할 수 있는데, Flory-Rehner 식에서 상호계수 (${\chi}$) 항에 있는 lattice constant ${\beta}_1$ 값은 주의해서 선정되어야 한다. 이 ${\beta}_1$ 값은 경험에 의한 실험값으로 연구자에 따라 조금씩 다른 값이 선택되어 사용되고 있다. 일반적으로 Mooney-Rivlin 식에서 가교점 사이의 평균 분자량 $M_c$ 값은 Flory-Rehner 식에서의 $M_c$ 값과 동일한 의미를 가지며 Mooney-Rivlin 식으로부터 $M_c$ 값을 구하면 Flory-Rehner 식에서 ${\beta}_1$ 값을 구할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 먼저 Flory-Rehner 식의 상호계수 (${\chi}$) 항의 ${\beta}_1$ (=0.34) 과 1,2,3-트리아졸 폴리머의 팽윤 실험 데이터를 적용하여 $M_c$ 값을 계산하고, 두 번째로 인장 실험 데이터를 이용한 Mooney-Rivlin 식을 이용하여 $M_c$ 값을 계산 후 비교하였다. 결과적으로 두 개의 $M_c$ 값이 거의 유사하여 Flory-Rehner 식의 상호계수 (${\chi}$) 를 위해 선정한 ${\beta}_1$ (=0.34) 값이 적절함을 증명하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제19권12호
• /
• pp.14-24
• /
• 2018

몇 가지 전형적인 기존 및 진보된 초탄성 구성모델들의 고무패치 이축인장 및 구형 또는 원통형 풍선 팽창에서의 불안정성에 대해서 밝힌다. 적용할 구성모델은 neo-Hookean 모델, Mooney-Rivlin 모델, Gent 모델, Arruda-Boyce 모델, Fung 모델, Pucci-Saccomandi 모델 등이다. 팽창 및 분기 해석은 이들 변형에너지 함수들의 막 방정식을 이용하여 수행할 수 있다. 해석에는 사각패치에 대한 Kearsley의 분기현상, 고무풍선의 일반화 한 팽창현상, 고무풍선의 분기현상을 다룬다. 이들 변형에너지 함수들 중에서도 오직 Mooney-Rivlin 모델에서만 Kearsley의 분기현상이 일어남을 확인하였다. 팽창 방정식은 구형풍선과 원통형 풍선을 함께 다룰 수 있도록 일반화 시켰다. 팽창해석에 의하여 극한점과 임계 물성치들을 무차원 압력 및 팽창 부피의 항들로 구하였다. 그렇게 구해진 결과들로부터 분기현상을 구할 수 있었다. 또한 유한요소법을 사용하여 고무류의 구조적 불안정 문제들을 다룰 때 필요한 특별한 조처에 대해서 제안하였다. 결론적으로 고무류의 불안정성을 포함하는 문제를 다룰 때는 해석기법은 물론 구성모델의 선택에 따라 결과가 달라질 수 있으므로 신중한 처리가 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제6권6호
• /
• pp.536-541
• /
• 2005

고무 성분에 대한 대변형 및 강성은 비선형 및 대변형의 해석 결과로 나타낼 수 있다. 또한 고무는 Mooney-Rivlin의 모델로서 적용되고 고무들 사이에서 자기 접촉이 성립되어지는데 강성체 및 고무 사이에서는 마찰력이 있게 된다. 본 연구에서 사용된 비선형 시뮬레이션 해석은 여러 가지의 고무 성분들의 설계, 분석 그리고 개발에 널리 사용될 수 있다. 이러한 방법을 이용하면 새로운 고무 제품을 개발하는데 있어서 시간과 비용을 절감할 수 있을 것으로 보인다. 고무 성분들의 분석은 특이한 재료의 모델링과 비선형 유한 요소 해석을 요하는데 금속 부품들에 대하여 해석하는 프로그램들과는 완전히 다르다. 본 연구의 목적은 대변형 및 비선형의 고무 부품을 해석하는데 있다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소음진동공학회 2002년도 추계학술대회논문집
• /
• pp.244-249
• /
• 2002

Rubber seat is extensively used to reduce the vibration of machine or structure. Over the years an enormous effort has been put into developing procedures to provide properties of rubber material for design function. However, there are still a lot of difficulties to analyze static characteristics of rubber components with hyper elasticity and nonlinear large deformation. In this paper material property is obtained by strain-stress curve using a tension test. Mooney-Rivlin Coefficients are gotten by fitting strain-stress curve. The visco-elastic characteristics of refrigerator rubber mount is determined by using ANSYS. And to minimize the rubber stiffness, the rubber seat shape optimization is performed.

• 전산구조공학
• /
• 제7권2호
• /
• pp.111-120
• /
• 1994

혼합 유한 요소 기법을 이용하여 STEEL과 같은 강체와 접합된 RUBBER에서의 계면 균열을 해석한다. 먼저 비압축성 물질의 유한 요서 해석을 위해 혼합 유한요소(Mixed Finite Element) 정식화를 한다. 이때 RUBER를 Mooney-Rivlin Material로 가정한다. 다음으로 대변형에 있어서 J-적분이 포텐셜 에너지 방출률로서의 의미를 갖는가를 확인하고 유한 요소 해석 결과를 검증한 후 여러 균열 길이에 대해서 에너지 방출률을 계산하고 균열 성장 안정성을 검토한다.

• 한국공작기계학회:학술대회논문집
• /
• 한국공작기계학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.404-409
• /
• 2002

Pneumatic tires usually contain a variety of rubber compositions, each designed to contribute some particular factor to overall performance. Rubber compounds designed for a specific function will usually be similar but not identical In composition and properties. Since 1970`s finite element analysis of tire has been performed extensively, which requires some energy density functions of rubber components of a tire. The conventional Mooney-Rivlin material model is one of the description that is commonly used in the analysis of tire. In this paper, we report the two material constants of gooney-Rivlin material model for some rubber compounds of a real pneumatic tire, which are obtained through uniaxial tension test.