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橡胶Mooney_Rivlin模型中材料常数的确定
第 25 卷 第 4 期 特 种 橡 胶 制 品 Vol. 25 No. 4 2004 年 8 月 Special Purpose Rubber Products August 2004 橡胶 MooneyRivlin 模型中材料常数的确定 王 伟 ,邓 涛 ,赵树高 (青岛科技大学 高分子科学与工程学院 ,青岛 266042) 摘 要 :介绍了在用非线性有限元对橡胶制品进行分析时 ,橡胶类材料常用 MooneyRivlin 模型中材料常数确 定的几种方法。 关键词 :橡胶 ;MooneyRivlin 模型 ;非线性有限元 ;材料常数 ( ) 中图分类号: TQ3301 文献标识码 :A 文章编号 : 1005 - 4030 2004 04 - 0008 - 02 20 世纪 70 年代早期 , 随着大型商业有限元 时 ,这个材料模型通常被称作 Rivlin 材料。如果 分析软件 ,像 MARC 的出现 ,使得工程设计人员 仅仅一次项被采用 ,模型被称为 MooneyRivlin 材 对弹性体构件的有限元分析变成现实。从那时 料。第 2 类认为应变能密度是 3 个主伸长率的独 起 , 其他的有限元分析软件 , 橡 ANSYS 和 立函数。如 Ogden , Peng 和 PengLandel 材料模 ABAQUS 也加入一些用于分析弹性体类材料的 型。 程序。有限元分析法的可靠性已经被许多有限元 对橡胶类物理非线性材料 , 常用 Mooney 软件的开发者所证实。 Rivlin 模型来描述。 n 随着计算机性能价格比的提高以及大型非线 ( ) ( ) i ( ) j ( ) W I 1 , I 2 = Cij I 1 - 3 I 2 - 3 1 ∑ 性有限元软件的发展 ,为橡胶制品的工程模拟提 i , j = 0 式中 : W 为应变能密度, Cij 为 Rivlin 系数, I 1 , I 2 供了广阔的发展前景。利用大型非线性有限元软 为第 1 , 第 2 Green 应变不变量。 件 ,从事轮胎、空气弹簧及密封件等的研究越来越 2 2 2 λ λ λ ( ) I 1 = 1 + 2 + 3 2 多 ,但由于橡胶本构关系的非线性化 , 以及橡胶制
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