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Auteur Yoshida, Junji
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Affiner la rechercheConstitutive Model of High-Damping Rubber Materials / Yoshida, Junji in Journal of engineering mechanics, Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 129-141 p.
Titre : Constitutive Model of High-Damping Rubber Materials Titre original : Modèle Constitutif des Matériaux en Caoutchouc d'Atténuation Elevés Type de document : texte imprimé Auteurs : Yoshida, Junji, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Fujino, Yozo ; Abe, Masato, Auteur Article en page(s) : 129-141 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Constitutive models Damping Rubber Mathematical models Modèles constitutifs Atténuation Caoutchouc Modèles mathématiques Index. décimale : 621.34 Résumé : A mathematical model of high-damping rubber materials is developed. First the material experiments necessary for modeling are systematically conducted. Then, on the basis of the results of the material experiments, a constitutive model for rubber materials is proposed. The model is decomposed into two parts. The first part consists of an elastoplastic body with a strain-dependent isotropic hardening law and it represents the energy dissipation of the material, while the second part consists of a hyperelastic body with a damage model and it expresses the evolutional direction of the stress tensor. By comparing the experimental results with the simulation by the model, the model is found to well approximate the behaviors of high-damping rubber materials. Finally, a hybrid analysis method is proposed. In this method, the strain field of laminated rubber bearings measured by image processing is combined with the numerical analysis to confirm the applicability of the proposed model to the bearing. In addition, by this hybrid analysis method, the bulk modulus of rubber material is also computed.
Un modèle mathématique des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés est développé. D'abord les expériences matérielles nécessaires pour modeler sont systématiquement entreprises. Puis, sur la base des résultats des expériences matérielles, on propose un modèle constitutif pour les matériaux en caoutchouc. Le modèle est décomposé en deux parts. La première partie se compose d'un corps élastoplastique avec une loi durcissante isotrope dépendante de contrainte et elle représente la dissipation d'énergie du matériel, alors que la deuxième partie se compose d'un corps hyper-élastique avec un modèle de dommages et elle exprime la direction évolutive du tenseur d'effort. En comparant les résultats expérimentaux à la simulation par le modèle, le modèle s'avère pour jaillir approximatif les comportements des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés. En conclusion, on propose une méthode hybride d'analyse. Dans cette méthode, le champ de contrainte des roulements en caoutchouc stratifiés mesurés par le traitement d'image est combiné avec l'analyse numérique pour confirmer l'applicabilité du modèle proposé au roulement. En outre, par cette méthode hybride d'analyse, le module en bloc du matériel en caoutchouc est également calculé.
En ligne : jyoshida@ccn.yamanashi.ac.jp, masato@bridge.t.u-tokyo.ac.jp, fujino@bridge.t.u-t [...] [article] Constitutive Model of High-Damping Rubber Materials = Modèle Constitutif des Matériaux en Caoutchouc d'Atténuation Elevés [texte imprimé] / Yoshida, Junji, Auteur ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique ; Fujino, Yozo ; Abe, Masato, Auteur . - 129-141 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°2 (Fevrier 2004) . - 129-141 p.
Mots-clés : Constitutive models Damping Rubber Mathematical models Modèles constitutifs Atténuation Caoutchouc Modèles mathématiques Index. décimale : 621.34 Résumé : A mathematical model of high-damping rubber materials is developed. First the material experiments necessary for modeling are systematically conducted. Then, on the basis of the results of the material experiments, a constitutive model for rubber materials is proposed. The model is decomposed into two parts. The first part consists of an elastoplastic body with a strain-dependent isotropic hardening law and it represents the energy dissipation of the material, while the second part consists of a hyperelastic body with a damage model and it expresses the evolutional direction of the stress tensor. By comparing the experimental results with the simulation by the model, the model is found to well approximate the behaviors of high-damping rubber materials. Finally, a hybrid analysis method is proposed. In this method, the strain field of laminated rubber bearings measured by image processing is combined with the numerical analysis to confirm the applicability of the proposed model to the bearing. In addition, by this hybrid analysis method, the bulk modulus of rubber material is also computed.
Un modèle mathématique des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés est développé. D'abord les expériences matérielles nécessaires pour modeler sont systématiquement entreprises. Puis, sur la base des résultats des expériences matérielles, on propose un modèle constitutif pour les matériaux en caoutchouc. Le modèle est décomposé en deux parts. La première partie se compose d'un corps élastoplastique avec une loi durcissante isotrope dépendante de contrainte et elle représente la dissipation d'énergie du matériel, alors que la deuxième partie se compose d'un corps hyper-élastique avec un modèle de dommages et elle exprime la direction évolutive du tenseur d'effort. En comparant les résultats expérimentaux à la simulation par le modèle, le modèle s'avère pour jaillir approximatif les comportements des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés. En conclusion, on propose une méthode hybride d'analyse. Dans cette méthode, le champ de contrainte des roulements en caoutchouc stratifiés mesurés par le traitement d'image est combiné avec l'analyse numérique pour confirmer l'applicabilité du modèle proposé au roulement. En outre, par cette méthode hybride d'analyse, le module en bloc du matériel en caoutchouc est également calculé.
En ligne : jyoshida@ccn.yamanashi.ac.jp, masato@bridge.t.u-tokyo.ac.jp, fujino@bridge.t.u-t [...]
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°5 (Mai 2004) . - 607-620 p.
Titre : Three-Dimensional Finite-Element Analysis of High Damping Rubber Bearings Titre original : Analyse Tridimensionnelle d'Elément Finie des Roulements en Caoutchouc d'Atténuation Elevés Type de document : texte imprimé Auteurs : Yoshida, Junji, Auteur ; Abe, Masato, Auteur ; Fujino, Yozo ; Watanabe, Hiroshi ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique Article en page(s) : 607-620 p. Note générale : Génie Mécanique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Finite element method Base isolation Bearing capacity Seismic response Triaxial loads Elastomer Three-dimensional analysis Damping Méthode d'élément fini Isolement bas Effets seismiques Capacité de roulement Charges à trois axes Elastomére Analyse tridimensionnelle Atténuation Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A three-dimensional finite element modeling of high damping rubber bearings is studied. At first, the constitutive model of high damping rubber materials proposed by the writers is formulated in order to derive the constitutive tensor, which is required in the application of the finite element method. Second, a mixed finite-element method consistent with the proposed constitutive model is described. In this method, slightly compressible materials with rate form constitutive models are applied. Then, using the constitutive model and the finite-element method, a three-dimensional finite element model of high damping rubber bearings is constructed. The simulations by the model are found to be in good agreement with the experimental results of the bearing. Finally, complex deformation such as torsional or rotational deformation of the bearing are simulated by the finite-element model, and the design equations for these deformation are proposed on the basis of the simulations or experimental results.
Modélisation finie tridimensionnelle d'élément des roulements en caoutchouc d'atténuation élevés est étudié. Au début, le modèle constitutif des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés proposés par les auteurs est formulé afin de dériver le tenseur constitutif, qui est exigé dans l'application de la méthode d'élément fini. En second lieu, une méthode d'élément fini mélangée conformée au modèle constitutif proposé est décrite. Dans cette méthode, des matériaux légèrement compressibles avec les modèles constitutifs de forme de taux sont appliqués. Puis, en utilisant le modèle constitutif et la méthode d'élément fini, un modèle fini tridimensionnel d'élément des roulements en caoutchouc d'atténuation élevés est construit. Les simulations par le modèle s'avèrent en bon accord avec les résultats expérimentaux du roulement. En conclusion, la déformation complexe telle que la déformation de torsion ou de rotation du roulement sont simulées par le modèle fini d'élément, et les équations de conception pour des ces déformation sont proposées sur la base des simulations ou des résultats expérimentaux.
En ligne : jyoshida@ccn.yamanashi.ac.jp, masato@bridge.t.u.tokyo.ac.jp, fujino@bridge.t.u-t [...] [article] Three-Dimensional Finite-Element Analysis of High Damping Rubber Bearings = Analyse Tridimensionnelle d'Elément Finie des Roulements en Caoutchouc d'Atténuation Elevés [texte imprimé] / Yoshida, Junji, Auteur ; Abe, Masato, Auteur ; Fujino, Yozo ; Watanabe, Hiroshi ; Ghanem, Roger G., Editeur scientifique . - 607-620 p.
Génie Mécanique
Langues : Anglais (eng)
in Journal of engineering mechanics > Vol. 130 N°5 (Mai 2004) . - 607-620 p.
Mots-clés : Finite element method Base isolation Bearing capacity Seismic response Triaxial loads Elastomer Three-dimensional analysis Damping Méthode d'élément fini Isolement bas Effets seismiques Capacité de roulement Charges à trois axes Elastomére Analyse tridimensionnelle Atténuation Index. décimale : 621.34/624 Résumé : A three-dimensional finite element modeling of high damping rubber bearings is studied. At first, the constitutive model of high damping rubber materials proposed by the writers is formulated in order to derive the constitutive tensor, which is required in the application of the finite element method. Second, a mixed finite-element method consistent with the proposed constitutive model is described. In this method, slightly compressible materials with rate form constitutive models are applied. Then, using the constitutive model and the finite-element method, a three-dimensional finite element model of high damping rubber bearings is constructed. The simulations by the model are found to be in good agreement with the experimental results of the bearing. Finally, complex deformation such as torsional or rotational deformation of the bearing are simulated by the finite-element model, and the design equations for these deformation are proposed on the basis of the simulations or experimental results.
Modélisation finie tridimensionnelle d'élément des roulements en caoutchouc d'atténuation élevés est étudié. Au début, le modèle constitutif des matériaux en caoutchouc d'atténuation élevés proposés par les auteurs est formulé afin de dériver le tenseur constitutif, qui est exigé dans l'application de la méthode d'élément fini. En second lieu, une méthode d'élément fini mélangée conformée au modèle constitutif proposé est décrite. Dans cette méthode, des matériaux légèrement compressibles avec les modèles constitutifs de forme de taux sont appliqués. Puis, en utilisant le modèle constitutif et la méthode d'élément fini, un modèle fini tridimensionnel d'élément des roulements en caoutchouc d'atténuation élevés est construit. Les simulations par le modèle s'avèrent en bon accord avec les résultats expérimentaux du roulement. En conclusion, la déformation complexe telle que la déformation de torsion ou de rotation du roulement sont simulées par le modèle fini d'élément, et les équations de conception pour des ces déformation sont proposées sur la base des simulations ou des résultats expérimentaux.
En ligne : jyoshida@ccn.yamanashi.ac.jp, masato@bridge.t.u.tokyo.ac.jp, fujino@bridge.t.u-t [...]
