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炭黑填充橡胶超弹性本构模型的选取策略 被引量:39
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作者 胡小玲 刘秀 +1 位作者 李明 罗文波 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期34-42,48,共10页
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... 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。 展开更多
关键词 超弹性本构模型 炭黑填充橡胶 单轴拉伸 平面拉伸 双轴拉伸
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橡胶类超弹性本构模型中材料参数的确定 被引量:40
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作者 燕山 王伟 《橡胶工业》 CAS 北大核心 2014年第8期453-457,共5页
采用单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切下橡胶材料试验数据的4种不同组合方式分别对主要用于表述橡胶超弹性的Yeoh模型和Ogden三阶模型进行拟合,并得出两种模型的材料参数。建立单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切试验的有限元模型,探究1种... 采用单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切下橡胶材料试验数据的4种不同组合方式分别对主要用于表述橡胶超弹性的Yeoh模型和Ogden三阶模型进行拟合,并得出两种模型的材料参数。建立单轴拉伸、等双轴拉伸及平面剪切试验的有限元模型,探究1种仅仅借助单轴拉伸试验数据并结合其他2种试验有限元模型预测结果,进行橡胶类本构模型参数拟合的新方法。结果表明:选用Yeoh模型时,利用单轴拉伸和等双轴拉伸组合方式可获得较理想的材料参数;在只具备单轴拉伸试验数据的条件下,利用单轴试验数据和等双轴有限元模型预测数据的组合方式在低应变区用Yeoh模型拟合得到的材料参数较可靠;Ogden三阶模型较Yeoh模型精度高,但计算效率低且不易收敛。 展开更多
关键词 超弹性材料本构模型 单轴拉伸 双轴拉伸 平面剪切 有限元模型
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圆柱形橡胶试样压缩变形有限元分析的超弹性本构方程对比研究 被引量:7
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作者 杨海波 刘枫 +2 位作者 李凡珠 卢咏来 张立群 《橡胶工业》 CAS 2018年第10期1085-1093,共9页
采用有限元分析方法预测圆柱形橡胶试样的压缩变形,并与试验数据进行对比,判断不同本构方程的计算精度。结果表明:对于应力-应变试验,仅采用单轴拉伸(UT)试验数据拟合本构方程时,不能单纯依赖拟合精度判断本构方程的优劣;同时采用UT、... 采用有限元分析方法预测圆柱形橡胶试样的压缩变形,并与试验数据进行对比,判断不同本构方程的计算精度。结果表明:对于应力-应变试验,仅采用单轴拉伸(UT)试验数据拟合本构方程时,不能单纯依赖拟合精度判断本构方程的优劣;同时采用UT、平面拉伸(PT)和等双轴拉伸(ET)试验数据拟合本构方程时,整体计算精度大幅提升,且可依据拟合精度判断超弹性本构方程的优劣。对于超弹性本构方程,若提供UT,PT和ET试验数据,宜选用拟合精度高的O_Ni,P_Ni,VdW,Marlow等方程;而在仅有UT数据的情况下,则宜选用RP_Ni,AB,Marlow等方程。 展开更多
关键词 橡胶材料 圆柱形试样 压缩变形 本构模型 单轴拉伸 平面拉伸 双轴拉伸 有限元分析
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氟硅橡胶超弹性本构模型评估与选取 被引量:1
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作者 王莹 李勤 +1 位作者 霍英妲 高亚男 《化工新型材料》 CAS CSCD 北大核心 2023年第S02期322-327,共6页
针对氟硅橡胶(FSR)材料超弹性力学参数匮乏问题,对其进行单轴拉伸(ST)、平面拉伸(PT)和等效等轴拉伸(ET)3种基础力学试验,采用5种超弹性本构模型拟合试验数据并对比拟合效果。结果表明:同时考虑拟合优度(R^(2))和均方根误差(RMSE)两方... 针对氟硅橡胶(FSR)材料超弹性力学参数匮乏问题,对其进行单轴拉伸(ST)、平面拉伸(PT)和等效等轴拉伸(ET)3种基础力学试验,采用5种超弹性本构模型拟合试验数据并对比拟合效果。结果表明:同时考虑拟合优度(R^(2))和均方根误差(RMSE)两方面,5种超弹性本构模型中Yeoh(N=3)模型对3种拉伸试验数据拟合效果最佳;纳入相对偏差后,Yeoh(N=3)模型仍能表现出优异的拟合效果。该工作对超弹性本构模型的选取和模拟橡胶材料的应力-应变关系具有重要参考意义,可应用于材料制备、特性预测、结构设计和多尺度模拟等方面。 展开更多
关键词 氟硅橡胶 超弹性本构模型 模型评估 单轴拉伸 平面拉伸 双轴拉伸
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橡胶超弹性测试及其对轮胎有限元计算结果的影响 被引量:4
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作者 付新华 李宁 +1 位作者 郭渊昊 李鹏 《轮胎工业》 CAS 2020年第1期56-61,共6页
选取某规格全钢子午线轮胎胶料分别进行单轴拉伸、等双轴拉伸和平面拉伸不同变形模式测试,分析比较不同变形模式组合时Yeoh,Ogden和Van der Waals等本构模型的拟合精度,并以同规格轮胎为例对比不同变形模式下本构模型的仿真精度。结果表... 选取某规格全钢子午线轮胎胶料分别进行单轴拉伸、等双轴拉伸和平面拉伸不同变形模式测试,分析比较不同变形模式组合时Yeoh,Ogden和Van der Waals等本构模型的拟合精度,并以同规格轮胎为例对比不同变形模式下本构模型的仿真精度。结果表明,当仅有单轴拉伸数据时适宜选择Yeoh模型,而3种变形模式结合使用能够更好地表征胶料在工作状态时的变形状态。 展开更多
关键词 橡胶 轮胎 超弹性 单轴拉伸 双轴拉伸 平面拉伸 本构模型 有限元仿真
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橡胶等双轴拉伸十字形试样的设计与有限元分析 被引量:4
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作者 周华森 杨晓翔 《橡胶工业》 CAS 2018年第10期1102-1107,共6页
通过Abaqus有限元分析软件建立了橡胶十字形试样等双轴拉伸数值模型,并进行模拟分析。结果表明:十字形试样中心测试区的变形状态受试样形状的影响,只有试样中心点可以表现出理想的等双轴变形状态;在试样中心测试区标记位置相同的情况下,... 通过Abaqus有限元分析软件建立了橡胶十字形试样等双轴拉伸数值模型,并进行模拟分析。结果表明:十字形试样中心测试区的变形状态受试样形状的影响,只有试样中心点可以表现出理想的等双轴变形状态;在试样中心测试区标记位置相同的情况下,A型试样的名义应力-拉伸比关系曲线与Ogden本构模型理论曲线几乎重合;相比于其他十字形试样,A型试样中心测试区的应力和应变分布最均匀,整体应变水平较高且最接近理想的等双轴变形状态。 展开更多
关键词 橡胶 双轴拉伸 十字形试样 有限元分析
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减震橡胶材料的两种等双轴拉伸测试方法对比研究
7
作者 赵义东 葛琪 《交通科技与管理》 2023年第11期26-28,共3页
文章通过对两种不同的双轴拉伸试验机进行了基于圆形试样和方形试样的等双轴拉伸测试对比试验,以探究减震橡胶材料的等双轴拉伸测试。试验结果表明,两种测试方法都能够实现高应变水平的等双轴拉伸测试,且基于方形试样的等双轴拉伸测试... 文章通过对两种不同的双轴拉伸试验机进行了基于圆形试样和方形试样的等双轴拉伸测试对比试验,以探究减震橡胶材料的等双轴拉伸测试。试验结果表明,两种测试方法都能够实现高应变水平的等双轴拉伸测试,且基于方形试样的等双轴拉伸测试可达到的应变水平更高。文章还通过有限元方法验证了两种测试方法的临界应变水平,为试验设计提供了重要参考。 展开更多
关键词 橡胶材料 双轴拉伸 圆形试样 方形试样 临界应变水平
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等双轴预拉伸下介电弹性体驱动器力电稳定性分析 被引量:7
8
作者 樊亚玲 杨宏亮 《金属功能材料》 CAS 2016年第2期40-44,共5页
等双轴预拉伸下介电弹性体驱动器机电稳定性特性是研究衡量介电弹性体性能的重要指标之一。为了解介电弹性体驱动器机电稳定性特性,借助有限元数值模拟手段,针对等双轴预拉伸条件下的介电弹性体驱动器,开展了驱动器力电特性有限元仿真计... 等双轴预拉伸下介电弹性体驱动器机电稳定性特性是研究衡量介电弹性体性能的重要指标之一。为了解介电弹性体驱动器机电稳定性特性,借助有限元数值模拟手段,针对等双轴预拉伸条件下的介电弹性体驱动器,开展了驱动器力电特性有限元仿真计算,建立了伸长率与名义电场强度之间的关系,将仿真结果与已有的理论计算结果进行了对比,二者完全重合;同时根据等双轴预拉伸情况下系统的状态方程,分析不同预拉伸水平下极限电致应变、电场强度、电位移等参数关系,获取该介电弹性体驱动器稳态工作区间;有限元建模及分析方法可以为等双轴预拉伸驱动器的设计提供参考。 展开更多
关键词 介电弹性体 驱动器 双轴拉伸 机电稳定性
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等双轴预拉伸下介电弹性体驱动器力电稳定性分析
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作者 樊亚玲 杨宏亮 《材料开发与应用》 CAS 2016年第2期71-75,共5页
针对等双轴预拉伸条件下的介电弹性体驱动器,开展了驱动器力电特性有限元仿真计算,建立了拉伸率与名义电场强度之间的关系,将仿真结果与已有的理论计算结果进行了对比,二者完全重合;同时根据等双轴预拉伸情况下系统的状态方程,分析不同... 针对等双轴预拉伸条件下的介电弹性体驱动器,开展了驱动器力电特性有限元仿真计算,建立了拉伸率与名义电场强度之间的关系,将仿真结果与已有的理论计算结果进行了对比,二者完全重合;同时根据等双轴预拉伸情况下系统的状态方程,分析不同预拉伸水平下极限电致应变、电场强度、电位移等参数关系,获取该介电弹性体驱动器稳态工作区间;有限元建模及分析方法可以为等双轴预拉伸驱动器的设计提供参考。 展开更多
关键词 介电弹性体 驱动器 双轴拉伸 机电稳定性
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