Skip to main content
main-content

Tipp

Weitere Artikel dieser Ausgabe durch Wischen aufrufen

09.08.2016 | Ausgabe 2/2017

Journal of Elasticity 2/2017

Some Remarks on the Effects of Inertia and Viscous Dissipation in the Onset of Cavitation in Rubber

Zeitschrift:
Journal of Elasticity > Ausgabe 2/2017
Autoren:
Aditya Kumar, Damian Aranda-Iglesias, Oscar Lopez-Pamies

Abstract

Through direct comparisons with experiments, Lefèvre et al. (Int. J. Frac. 192:1–23, 2015) have recently confirmed the prevailing belief that the nonlinear elastic properties of rubber play a significant role in the so-called phenomenon of cavitation—that is, the sudden growth of inherent defects in rubber into large enclosed cavities/cracks in response to external stimuli. These comparisons have also made it plain that cavitation in rubber is first and foremost a fracture process that may possibly depend, in addition to the nonlinear elastic properties of the rubber, on inertial effects and/or on the viscous dissipation innate to rubber. This is because the growth of defects into large cavities/cracks is locally in time an extremely fast process.
The purpose of this Note is to provide insight into the relevance of inertial and viscous dissipation effects on the onset of cavitation in rubber. To this end, leaving fracture properties aside, we consider the basic problem of the radially symmetric dynamic deformation of a spherical defect embedded at the center of a ball made up of an isotropic incompressible nonlinear viscoelastic solid that is subjected to external hydrostatic loading. Specifically, the defect is taken to be vacuous and the viscoelastic behavior of the solid is characterized by a fairly general class of constitutive relations given in terms of two thermodynamic potentials—namely, a free energy function describing the nonlinear elasticity of the solid and a dissipation potential describing its viscous dissipation—which has been shown to be capable to describe the mechanical response of a broad variety of rubbers over wide ranges of deformations and deformations rates. It is found that the onset of cavitation is not affected by inertial effects so long as the external loads are not applied at a high rate. On the other hand, even when the external loads are applied quasi-statically, viscous dissipation can greatly affect the critical values of the applied loads at which cavitation ensues.

Bitte loggen Sie sich ein, um Zugang zu diesem Inhalt zu erhalten

Sie möchten Zugang zu diesem Inhalt erhalten? Dann informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 69.000 Bücher
  • über 500 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 50.000 Bücher
  • über 380 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Umwelt
  • Maschinenbau + Werkstoffe




Testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.

Literatur
Über diesen Artikel

Weitere Artikel der Ausgabe 2/2017

Journal of Elasticity 2/2017 Zur Ausgabe

Premium Partner

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen. 

    Bildnachweise