Sự phục hồi Mullins effect trong cao su có độ cản cao

Bài viết Sự phục hồi Mullins effect trong cao su có độ cản cao trình bày việc so sánh về sự giảm phản ứng ứng suất của các mẫu thí nghiệm, sự phục hồi của Mullins effect còn được thể hiện thông qua ba tham số động lực: Biên độ ứng suất, hằng số hấp thụ năng lượng tương đương - hB và mô đun cắt tương đương
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Sự phục hồi Mullins effect trong cao su có độ cản cao Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 SỰ PHỤC HỒI MULLINS EFFECT TRONG CAO SU CÓ ĐỘ CẢN CAO Nguyễn Anh Dũng Trường Đại học Thủy lợi, email: dung.kcct@tlu.edu.vn1. GIỚI THIỆU CHUNG cứu đối với ứng xử của các vật liệu cao su Việc sử dụng cách chấn đáy đã được [8]. Trong nghiên cứu này, sự phục hồi củachứng minh là một kỹ thuật rất hữu hiệu để Mullins effect trong các mẫu cao su có độbảo vệ kết cấu công trình khỏi động đất. Có cản cao đã chất tải được nghiên cứu dưới cáchai mục đích chính của của việc sử dụng các thí nghiệm tải tam giác. Kết quả thí nghiệmthiết bị cách chấn là nhằm dịch chuyển chu được phân tích dưới dạng ba tham số là ứngkỳ dao động riêng và hấp thụ năng lượng cho suất lớn nhất, hằng số hấp thụ năng lượngcông trình [1]. Gần đây có gối cao su có độ tương đương và mô đun cắt tương đương củacản cao (high damping rubber bearings- cao su.HDRB) được sử dụng rộng rãi ở Nhật Bản dođặc tính hấp thụ năng lượng của chúng được 2. PHƯƠNG PHÁP THÍ NGHIỆMgia tăng [2, 3]. Tuy niên cao su nói chung và 2.1. Mẫu thí nghiệm và máy thí nghiệmcao su có độ cản cao nói riêng được biết đếncó đặc tính gọi là Mullins effect [4], đây là Mẫu thí nghiệm gồm 2 lớp cao su dàyứng xử mà ứng suất của gối bị mềm hóa sau 4mm có diện tích 25x25mm được dán chặtvòng chất tải đầu tiên và làm ứng xử vòng với 3 thanh thép tạo thành một khuôn mẫuđầu tiên rất khác các vòng còn lại. như hình 1. Các thí nghiệm này được được Trong các tiêu chuẩn thiết kế kháng chấn tiến hành trên một máy thí nghiệm được điềuhiện nay [5, 6], HDRB được mô tả dưới khiển bằng máy tính như Hình 2.dạng mô hình song tuyến tính, các tham sốcủa mô hình này được xác định từ số liệuthí nghiệm trên các mẫu HDRB đã đượcchất tải trước để loại hiện tượng Mullinseffect ra khỏi các ứng xử cơ học khác củaHDRB (Mullins effect được cho rằng chỉxuất hiện ở các mẫu cao su nguyên gốc vàkhông xuất hiện trong các mẫu đã bị chấttải trước). Tuy nhiên đã có nghiên cứutrước đã chỉ ra, Mullins effect có khả năngphục hồi theo thời gian trong các mẫu đãđược chất tải [7]. Sự phục hồi này có thể sẽảnh hưởng tới sự làm việc của hệ kết cấu cósử dụng HDRB khi chịu động đất. Mặc dù Mullins effect đã được nghiên cứuhơn 60 năm qua, nhưng nó vẫn được ghinhận là một đặc tính khó khăn trong nghiên Hình 1. Mẫu thí nghiệm 57Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Hình 2. Máy thí nghiệm 2.2. Thí nghiệm chất tải tam giác (a) Sơ đồ chất tải bảo gồm 10 vòng tải dạngtam giác với biên độ chất tải là 100% đượcmô tả như Hình 3. Sẽ có ba mẫu được sửdụng trong thí nghiệm và cách thức thínghiệm được tiến hành là tác dụng 10 vòngtải tam giác lên cả ba mẫu sau đó sẽ tác dụnglại 10 vòng tải này sau 1 ngày, 1 tuần và 3tuần. Để cho dễ phân biệt sơ đồ chất tải của 2lần được sẽ lệch nhau 1 giây trong Hình 3. (b) Hình 3. Vòng tải tam giác3. KẾT QUẢ THÍ NGHIỆM VÀ PHÂNTÍCH THAM SỐ 3.1. Kết quả thí nghiệm (c) Hình 4 thể hiện phản ứng ứng suất thu Hình 4. So sánh ứng suất thu được từ thíđược của thí nghiệm đầu tiên và thí nghiệm nghiệm ban đầu với thí nghiệm lặp lại sau:lập lại sau 1 ngày, 1 tuần và 3 tuần. (a) 1 ngày (b) 1 tuần (c) 3 tuần 58 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2019. ISBN: 978-604-82-2981-8 Từ Hình 4 cho thấy, biên độ ứng suất của 4. KẾT LUẬNthí nghiệm lập lại sau 1 tuần gần sát với biên Sự phục hồi của Mullins effect trong caođộ ứng suất của thí nghiệm đầu tiên, điều này su có độ cản cao được nghiên cứu thông quangụ ý là Mullins effect có thể phục hồi gần một loạt các thí nghiệm chất tải dạng tamnhư hoàn toàn sau 1 tuần. Sự sai khác giữa giác. Các kết quả thí nghiệm cho thấy sựhai thí nghiệm giảm dần khi so sánh từ thí phục hồi này xảy ra ngay sau một ngày chấtnghiệm sau 1 ngày, sau 1 tuần và sau 3 tuần, tải và sau ba tuần thì sự phục hồi này vẫnđiều này thể hiện sự phục hồi theo thời gian diễn ra. Đi ...