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几种典型的橡胶材料超弹性本构模型及其适用性

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几种典型的橡胶材料超弹性本构模型及其适用性

发布日期:2021-11-18 作者: 点击:

  橡胶材料具有良好的粘弹性,被广泛用作密封、减振部件。橡胶作为一种超弹性材料,其物理化学性能与金属材料有很大差别。其橡胶材料的主要特点有以下几点:

  (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%,甚至能够达到1000%,很多金属材料的变形则不足0.5%。

  (3)、非线性:橡胶材料具有三重非线性,即几何非线性、材料非线性和边界非线性。橡胶材料的应力-应变关系具有明显的非线性,其力学性能与环境条件、应变历程、加载速率等因素有很大关联,且随时间延长而不断变化。

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  基于应变能函数的唯象模型又可分为两类。一类是以应变不变量表示的应变能密度函数模型,这类模型在处理橡胶弹性时,可以把橡胶材料的变形看成是各向同性的均匀变形,从而将应变能密度函数表示成变形张量不变量的函数,比如:Mooney-Rivlin模型、Yeoh模型等。


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