橡胶作为一种典型的超弹性材料,它的本构关系非常复杂。在大量的实验数据的基础上,人们建立起来很多理论模型来描述橡胶的力学特征。ABAQUS有限元软件为用户提供了多种橡胶材料的本构模型,用户可以根据实验数据做出选择。通过拟合实验数据,确定所选本构方程中的系数,这些过程在程序中可自动完成。
如图1为橡胶材料单轴拉伸实验中的应力-应变关系图。

从图中可见,材料是非线性的,易于产生大变形,且在大变形时应力陡然上升。超弹性材料由于应力-应变关系复杂,所以才产生了种类繁多、解析式复杂的本构关系。下面介绍几种ABAQUS中提供的超弹性材料的本构关系:
1.Mooney-Rivilin模型
对于各向同性材料,应变能密度分解成应变偏量能和体积应变能两部分。

式中,N为选择的多项式阶数;Di的值决定材料是否可压(Di=0表示材料完全不可压);J是橡胶变形前后的体积比;
为Cauc
从图中可见,材料是非线性的,易于产生大变形,且在大变形时应力陡然上升。超弹性材料由于应力-应变关系复杂,所以才产生了种类繁多、解析式复杂的本构关系。下面介绍几种ABAQUS中提供的超弹性材料的本构关系:
1.Mooney-Rivilin模型
对于各向同性材料,应变能密度分解成应变偏量能和体积应变能两部分。
式中,N为选择的多项式阶数;Di的值决定材料是否可压(Di=0表示材料完全不可压);J是橡胶变形前后的体积比;
