کالیبراسیون مدل های رفتاری برای چسب های حساس به فشار بر اساس داده های تجربی

قوانین رفتاری ویسکوالاستیک خطی، مانند هایپرالاستیسیته با سری های پرونی به طور گسترده در نرم افزارهای تجاری برای شبیه سازی مواد پلیمری به کار گرفته می شوند. اگرچه این مدل ها، ممکن است برای مسائل کرنش کوچک عملکرد خوبی داشته باشند، اما در مورد مسائل کرنش بزرگ مانند چسب های تهیه شده از مواد نرم، دقت کافی را ندارند. به منظور به دست آوردن داده های تجربی برای چسب های نرم، از حالت های مختلف بارگذاری برشی مانند بارگذاری یکنواخت، خزش و آزمایش های سیکلی کم چرخه با استفاده از نمونه برش تک لبه استفاده شد. این آزمایش ها، روی یک نوع چسب های شفاف نوری انجام شد. در ابتدا، محدوده اعتبار ویسکوالاستیک خطی تعیین شد که عدم توانایی این رویکرد در پیش بینی دقیق کرنش های بزرگ را آشکار ساخت. سپس، پارامترهای مدل سه شبکه ای ویسکوپلاستیک تحت کرنش های بزرگ کالیبره و به صورت تجربی انجام گرفت. رویه های کالیبراسیون از تغییرات در حالت های بارگذاری بهره بردند و بدین ترتیب دقت مدل های رفتاری را افزایش دادند. برای کالیبراسیون، آزمایش بارگذاری-باربرداری کم چرخه به دلیل فراهم سازی حجم زیادی از اطلاعات، به عنوان روشی مناسب و مقرون به صرفه برای پیش بینی دقیق رفتار ماده توصیه می شود. در نهایت، توانایی مدل اساسی مستخرج، با استفاده از یک بارگذاری چرخه ای متفاوت مورد ارزیابی قرار گرفت. نتایج نشان داد که مدل پیشنهادی مقادیر تنش، اتلاف انرژی و کاهش انرژی ناشی از نرم شدن را به طور دقیق پیش بینی می کند.

calibration of constitutive models for pressure-sensitive adhesives based on experimental data

linear viscoelastic constitutive laws, such as hyperelasticity with the prony series, are commonly used in commercial software to simulate polymer materials. however, these models are not accurate regarding large strain problems despite performing well for small strain problems. to gather experimental data for soft adhesives, various shear modes were employed, including monotonic, creep, and low-cycle tests using single-lap shear specimens. these tests were conducted on optically clear adhesives (ocas). initially, the validity range for linear viscoelasticity was established, revealing the inability to predict large strains accurately using this approach. subsequently, the three-network viscoplastic (tnv) model parameters were calibrated experimentally under large strains. the calibration procedures took advantage of variations in loading modes, enhancing the precision and improving the accuracy of the constitutive models. for calibration purposes, it is recommended to utilize the low-cycle loading-unloading test as it offers a suitable and cost-effective means of precision. this approach provides a cost-effective way to accurately predict material behavior, owing to the variations in loading modes. finally, the characteristic model was used to evaluate the results through the finite element method. the results showed that the proposed model accurately predicts stress values, energy dissipation, and energy loss due to softening