炭黑填充橡胶超弹性本构模型的选取策略

作     者：胡小玲 刘秀 李明 罗文波 HU Xiao-ling;LIU Xiu;LI Ming;LUO Wen-bo

作者机构：湘潭大学土木工程与力学学院湖南湘潭411105 

出 版 物：《工程力学》 (Engineering Mechanics)

年 卷 期：2014年第31卷第5期

页      面：34-42,48页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(11172256) 湖南省科技计划项目(2012FJ4061) 湖南省教育厅重点项目(13A098) 湖南省研究生科研创新项目(CX2012B258) 

主　　题：超弹性本构模型 炭黑填充橡胶 单轴拉伸 平面拉伸 等双轴拉伸 

摘      要：橡胶材料超弹性本构参数的精确性是影响橡胶结构有限元计算精度的关键因素。对炭黑填充橡胶材料进行单轴拉伸(ST)、平面拉伸(PT)以及等双轴拉伸(ET)等三类基本变形试验,考察6种常见超弹性本构模型对试验数据的拟合能力,探讨在三类基本试验不齐全情况下超弹性本构模型的预测能力和模型选取策略。结果表明,为尽量准确地描述橡胶材料的大变形和复杂变形行为,根据基本变形试验数据的齐全程度,对超弹性本构模型应采取不同的选取策略。在ST、PT和ET基本变形试验齐全的情况下,依次优先选用Ogden(N=3)、Yeoh和Arruda-Boyce模型;只有两类基本变形试验时,应包括ET试验,这时Ogden(N=3)模型对第三类变形行为给出准确模拟;仅有ST试验时,优先选取Arruda-Boyce模型。