聊聊Abaqus中的固體橡膠模型

Abaqus 中包含許多固體橡膠模型,每個模型都使用不同的方法來定義應變能函數。主要包括兩類:

     ? 基于自然規律(Physically-motivated )模型:

           ? 基于自然規律模型從微觀結構來考慮材料的響應。

           ? 將橡膠理想化為由交叉結合的聚合體分子連接而成的長鏈。

     ? 基于唯象理論(phenomenological theory)的模型:

           ? 唯象理論則從連續介質力學的角度看待此問題。

           ? 在不考慮微觀結構的影響時,通過構造數學表達式所得到的應力–應變關系。

兩類固體橡膠模型的詳細信息如圖1所示: 

聊聊Abaqus中的固體橡膠模型的圖1

圖1  兩類固體橡膠模型
下面,詳細介紹常用的固體橡膠模型:
(一)Yeoh 模型-三階多項式模型
         ? 在較大的應變范圍內都能夠得到較好的擬合結果
         ? 能夠捕獲“翻轉點”
         ? 能夠用于有限數據的情況    
(二)Ogden 模型
     ? Ogden 模型也是基于唯象理論的模型。
     ? Ogden (1972) 提出使用基本拉伸( principal stretches )來代替不變量的模型。
     ? 該模型的表達式使用實數次方(非整數次方),使得模型的準確性更高。
      ? Abaqus 最多允階次許N = 6,一般情況下多取N = 3。
        ? 如果試驗數據有限(例如,只有單軸拉伸數據),一定不要使用本模型!
(三)Marlow 模型
    ? Marlow 模型是最常用的第一不變量模型,在標準施加荷載方式(單軸、雙軸或平面)下,它能夠準確地生成試驗數據。
        ? 不需要曲線擬合
        ? 其他變形模式的擬合也較好
     ? 如果只有有限的試驗數據,應該選擇使用本模型
        ? 如果提供了某個試驗的詳細數據,本模型能夠模擬的非常好。
    ?本模型允許輸入依賴于溫度或場變量變化的試驗數據。

文章來源:力學與ABAQUS仿真

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