桑建兵，刘彦勇，邢素芳，王静远，付双建

（河北工业大学机械工程学院，天津，300130）

基本载荷作用下橡胶类材料的超弹性力学性能分析

桑建兵，刘彦勇，邢素芳，王静远，付双建

（河北工业大学机械工程学院，天津，300130）

基于有限变形的基本理论，对基本载荷作用下橡胶类材料的超弹性力学性能进行了分析.在高玉臣所提出的橡胶类材料的本构模型的基础上，给出了1种新的不可压缩超弹性应变能函数.引入参数α，当n=1且α=1时，新模型转化为Mooney-Rivlin模型，而当n=1且α=0时，新模型转化为Neo-Hookean模型.利用新的本构关系对橡胶类材料在单轴拉伸以及受内压膨胀2种基本载荷作用下的超弹性力学性能进行了研究，分析了本构参数对单轴拉伸和内压膨胀的影响，指出本构参数n为材料的强化参数，橡胶圆管受内压膨胀时存在失稳现象，其稳定性不仅依赖于本构参数n而且与本构参数α相关.

橡胶类材料；本构关系；有限变形理论；单轴拉伸；内压膨胀

0 引言

从20世纪40年代开始，弹性材料的有限变形理论得到了很大的发展.所得出的有意义理论结果和许多实验验证的结果被广泛地应用于描述橡胶类材料的物理行为和工程领域.弹性材料有限变形的数学理论的本质是非线性的，在理论和应用中所遇到的数学方面的困难是可想而知的.近年来，有许多力学工作者用数学和数值分析方法对许多有限弹性理论的非线性问题和技术难题进行了研究.在研究中，人们越来越认……