炭黑填充橡膠超彈性本構(gòu)模型的選取策略

編號：XJHY00159

篇名：炭黑填充橡膠超彈性本構(gòu)模型的選取策略

作者：胡小玲； 劉秀； 李明； 羅文波；

關(guān)鍵詞：超彈性本構(gòu)模型； 炭黑填充橡膠； 單軸拉伸； 平面拉伸； 等雙軸拉伸；

機構(gòu)： 湘潭大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院；

摘要： 橡膠材料超彈性本構(gòu)參數(shù)的精確性是影響橡膠結(jié)構(gòu)有限元計算精度的關(guān)鍵因素。對炭黑填充橡膠材料進行單軸拉伸(ST)、平面拉伸(PT)以及等雙軸拉伸(ET)等三類基本變形試驗,考察6種常見超彈性本構(gòu)模型對試驗數(shù)據(jù)的擬合能力,探討在三類基本試驗不齊全情況下超彈性本構(gòu)模型的預(yù)測能力和模型選取策略。結(jié)果表明,為盡量準確地描述橡膠材料的大變形和復(fù)雜變形行為,根據(jù)基本變形試驗數(shù)據(jù)的齊全程度,對超彈性本構(gòu)模型應(yīng)采取不同的選取策略。在ST、PT和ET基本變形試驗齊全的情況下,依次優(yōu)先選用Ogden(N=3)、Yeoh和Arruda-Boyce模型;只有兩類基本變形試驗時,應(yīng)包括ET試驗,這時Ogden(N=3)模型對第三類變形行為給出準確模擬;僅有ST試驗時,優(yōu)先選取Arruda-Boyce模型。