一种新的橡胶材料弹性本构模型

作     者：魏志刚 陈海波 Wei Zhigang;Chen Haibo

作者机构：安徽工业大学机械工程学院安徽马鞍山24300 中国科学技术大学近代力学系中国科学院材料力学行为和设计重点实验室合肥230027 

基　　金：国家自然科学基金(11772322) 中国科学院战略性先导科技专项(B类)子课题(XDB22040502) 安徽省教育厅高等学校自然科学研究(KJ2017A051)项目资助 

出 版 物：《力学学报》 (Chinese Journal of Theoretical and Applied Mechanics)

年 卷 期：2019年第51卷第2期

页      码：473-483页

摘      要：橡胶类材料本构关系对于科学研究和工程应用具有重要意义,但已有的橡胶模型的拟合能力和可靠性需要进一步提高.为解决此问题,本文提出了一种新的橡胶材料的各向同性、不可压缩柯西弹性模型.研究了橡胶材料本构关系的模型形式,基于平面应力变形状态,提出了一种以较大的两个伸长率为自变量、适用于一般变形状态的橡胶材料弹性本构模型形式;研究了橡胶材料在侧面受约束条件下的变形规律,分析了橡胶材料本构关系需要满足的约束条件;在此基础上,结合一个可以通过实验确定的描述平面拉伸变形状态下的橡胶材料力学特性函数,提出一种将该函数拓展为平面应力状态一般模型的方法,并给出了一个具体的函数形式,形成了一个新的不可压缩、各向同性的橡胶材料弹性本构模型.使用5组包含3种类型实验的数据和一组较全面的双轴测试数据对该模型进行了参数拟合,结果表明:该模型具有很好的拟合精度和更高的可靠性,仅用一种类型实验数据,如单轴拉伸或者平面拉伸等,也能获得较好的拟合结果.

主 题 词：橡胶类材料 本构关系 柯西弹性 可靠性 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0802[工学-机械学] 0701[理学-数学类] 0801[工学-力学类] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.6052/0459-1879-18-303

馆 藏 号：203607356...