(1) 不可压缩性:橡胶材料的泊松比μ一般在0.45～0.4999范围内变化,接近于液体的泊松比0.5,因此橡胶可以看作是一种体积近似不可压缩的材料。 (2) 大变形特性:橡胶高分子材料变形很大,而其弹性模量与金属材料相比却小很多。橡胶材料的变形范围一般在200%～500...
橡胶是一类具有高可拉伸性和高回弹性的材料,其力学行为与其他材料有很大的不同,因此需要特别的本构模型进行描述。 在橡胶材料力学行为的研究中,最广泛应用的两个本构模型是针对小变形的线性弹性模型和针对大变形的高度非线性模型。 线性弹性模型是最简单的橡胶本构模型,假设橡胶材料的应力和应变之间是线性关系。这个模型...
描述橡胶材料的基础实验有六种:单轴拉伸和压缩试脸,双轴拉伸和压缩试脸,平面拉伸和压缩(纯剪)试验以及测定体积变化的试验(拉或压)。目前国际上定义橡胶材料力学行为的im为:单向拉伸、双向拉伸、平面剪切及体积压缩。 不同本构模型的材料常数,是由实测应力-应变和由各个本构模型理论计...
非线性弹性模型是指应力与应变不成正比的模型。该模型适用于大应变范围内的橡胶材料,例如软硬度较低的氢化丁二烯橡胶。在非线性弹性模型中,应力与应变之间的关系可以用多项式函数或指数函数等复杂的数学模型来表示。 二、本构模型在工程应用中的意义 本构模型是指材料在不同应力状态下的本...
为了描述和预测橡胶材料的这些复杂行为，学者们提出了众多本构模型。这些模型大致可分为两大类：一类是基于应变能函数的唯象模型，另一类则是基于分子链网络的统计模型。唯象模型中，最具代表性的是Mooney-Rivlin模型和Yeoh模型，它们通过应变不变量来描述应变能密度函数。而基于分子链网络的统计模型，则依据分子链的统计...
在ANSYS中，橡胶等超弹性材料的本构关系是通过应变能函数来精准描述的。这种描述方式特别适用于大变形情况，能够有效地反映材料的真实力学行为。超弹性材料的应变能函数是一个与材料变形状态紧密相关的标量函数，其偏导数可用于推导出材料的应力状态。应变能函数的定义与特性 应变能函数W，作为描述超弹性材料行为的关键，...
这个展开式能够帮助我们更深入地理解橡胶材料的力学行为，并为其本构模型的构建提供基础。式中，N、Cij和dk均为材料常数，需通过实验确定。Mooney-Rivlin模型主要适用于中小变形，通常在应变约为100%（拉伸）和30%（压缩）的范围内表现良好。但需注意，该模型无法模拟多轴受力数据，且由特定试验获得的数据无法用于预测...
橡胶材料是典型的超弹性材料,要获取超弹性材料本构模型(常见有Mooney-Rivlin、Ogden、Yeoh等),一般需要做一系列标准橡胶试验并进行数据拟合。 本例演示了ANSYS对超弹性材料的曲线拟合能力,并通过有限元分析与拉扭试验的对比,验证所建立的本构模型的有效性。
不同于金属材料，橡胶展现出多种超弹性特性，包括不可压缩性、大变形特性以及非线性响应。正是这些特性，使得橡胶材料在力学行为上显得尤为复杂。为了更准确地描述和预测橡胶材料的力学行为，学者们提出了众多本构模型。这些模型大致可分为两大类：一类是基于应变能函数的唯象模型，如Mooney-Rivlin模型、Yeoh模型等；另...
本构模型是基于一些假设和实验数据,通过数学公式来表达材料的应力与应变的关系。常见的橡胶材料本构模型有胶粘弹性本构模型和超弹性本构模型。 胶粘弹性本构模型主要用来描述橡胶材料在低频振动或大变形条件下的力学行为。它通过组合弹性、粘性和黏弹性部分,可以较好地描述橡胶材料的非线性、时变行为。常见的胶粘弹性本构...