一种适合海绵橡胶材料的本构模型一种适合海绵橡胶材料的本构模型.pdf

3 2 2 2 2 2 2 2 2 弹性体 ,2004 12 25 ,14 (6) :26～30 科研开发 CHINA 　ELASTOMERICS 2 2 3 一种适合海绵橡胶材料的本构模型 赵建才1 ,周持兴2 (1. 上海交通大学 机械与动力学院 ,上海 200030 ;2. 上海交通大学 化学化工学院 ,上海 200240) 摘 　要 :海绵橡胶是密封条的重要组成部分 ,是一种可压缩的大变形非线性弹性材料 。材料的本构 模型是进行 CAE 分析的关键 ,为此 ,在 Ogden 不可压缩应变能函数的基础上 ,利用连续介质力学理论 , 推导了可压缩海绵橡胶材料的应变能密度函数 。经过实际算例和试验验证 ,证明此模型能够反映海绵 橡胶的材料特性 。 关键词 :密封条 ;海绵橡胶 ;超弹性材料 ;本构模型 中图分类号 : TQ 015 　　文献标识码 : A 　　文章编号 :1005 3174 (2004) 06 0026 05 　　橡胶密封条主要用于汽车的门、窗、仓盖等需 构分析时 ,海绵橡胶的材料特性对计算结果的准 要密封的间隙部位 ,除起密封作用 ,即防止外部风 确性非常重要。 沙、雨水、尘土等有害物质浸入车内外 ,还起减震、 海绵橡胶是通过在三元乙丙橡胶内添入发泡 隔音、装饰作用、提高汽车部件的工作寿命和汽车 剂 ,在密封条微波流化时起发泡反应得到的。与 的乘坐舒适性。橡胶密封条种类很多 ,其中密实 密实橡胶相比 ,海绵橡胶具有非常特殊的力学特 橡胶 海绵橡胶 金属骨架复合结构 (见图 1) 应用 性 ,即随着载荷的增加 ,体积可有较大的变化 ,是 于车门密封最为广泛。 一种可压缩的非线性弹性材料。因此 ,海绵橡胶 的材料特性不能用密实橡胶的本构模型来表示 , 需要建立一种适合海绵橡胶特性的超弹性本构模 型。 密实橡胶是一种不可压缩材料 ,描述不可压 缩橡胶材料力学行为的本构关系有很多 ,典型的 如 Mooney Rivlin 型本构关系[1 ] ,Ogd