超彈性力學(xué)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-05
超彈性力學(xué)的視頻教程
橡膠及泡棉類超彈性材料_力學(xué)仿真方法介紹(ABAQUS)
視頻主題: 橡膠及泡棉類材料的超彈性力學(xué)仿真方法介紹 作者: 櫛比鱗臻 北京大學(xué)力學(xué)系 博士后 視頻主要介紹了超彈性力學(xué)行為的仿真建模方法，也就是對(duì)于橡膠及泡棉類材料，如何建立函數(shù)關(guān)系，用于描述應(yīng)力與應(yīng)變、溫度、時(shí)間、循環(huán)載荷歷程等因素之間的聯(lián)系。同時(shí)，也會(huì)介紹利用ABAQUS的進(jìn)行超彈性材料的力學(xué)仿真，在設(shè)置和操作中應(yīng)該注意哪些事項(xiàng)。
￥399 2小時(shí)21分鐘 3804播放
查看
力學(xué)方向知識(shí)點(diǎn)總結(jié)，包含理論力學(xué)材料力學(xué)彈性力學(xué)復(fù)合材料力學(xué)有限元分析等
本課程圍繞力學(xué)方向核心知識(shí)體系展開，系統(tǒng)總結(jié)理論力學(xué)、材料力學(xué)、彈性力學(xué)、復(fù)合材料力學(xué)以及有限元分析等重要內(nèi)容，旨在幫助學(xué)員從整體上梳理專業(yè)知識(shí)脈絡(luò)，建立更加完整、清晰的力學(xué)知識(shí)框架。課程不僅關(guān)注各門課程的基礎(chǔ)概念與核心理論，也強(qiáng)調(diào)不同知識(shí)模塊之間的內(nèi)在聯(lián)系，使學(xué)員能夠從“單點(diǎn)學(xué)習(xí)”走向“系統(tǒng)理解”。 在學(xué)習(xí)過程中，很多同學(xué)會(huì)遇到知識(shí)點(diǎn)零散、課程之間銜接不清、學(xué)過后難以融會(huì)貫通等問題。
￥199 5小時(shí)8分鐘 21播放
查看
溫度及應(yīng)變率相關(guān)超黏彈性本構(gòu)的建立、推導(dǎo)、參數(shù)識(shí)別與有限元應(yīng)用
本課程包含基于Neo-hookean超黏彈性本構(gòu)的模型建立、公式推導(dǎo)、參數(shù)識(shí)別、時(shí)溫等效和有限元應(yīng)用五大章節(jié)。 在模型建立章節(jié)中，從認(rèn)識(shí)材料的力學(xué)行為、本構(gòu)關(guān)系出發(fā)，到線性黏彈性的比例關(guān)系和疊加原理，推導(dǎo)了Maxwell模型和Kelvin模型、廣義Maxwell模型等的本構(gòu)方程，認(rèn)識(shí)超彈性模型并最終建立廣義Maxwell形式的基于Neo-Hookean的超黏彈性本構(gòu)。
￥399 3小時(shí)1分鐘 782播放
查看
超彈性力學(xué)的實(shí)例教程
第8章 聚合物的粘彈性與屈服行為
第9章 材料的非線性粘彈性行為
第10章 材料的超彈性力學(xué)行為
附錄
參考文獻(xiàn)
對(duì)稱層合板的剛度
5.6 反對(duì)稱層合板的剛度
5.7 層合板剛度的坐標(biāo)變換
5.8 層合板剛度的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
5.9 層合板的強(qiáng)席分析
5.10 層合板的層間應(yīng)力與邊緣效應(yīng)
5.11 結(jié)論與討論
5.12 習(xí)題
第6章 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
……
第7章 復(fù)合材料力學(xué)的幾個(gè)專題
第8章 聚合物的粘彈性與屈服行為
第9章 材料的非線性粘彈性行為
第10章 材料的超彈性力學(xué)行為
附錄
參考文獻(xiàn)
由于橡膠材料具有超彈性能，當(dāng)受到較大外載時(shí)，表現(xiàn)出高度非線性的特性，往往使得密封圈的精確仿真求解十分困難。
ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問題。ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫。并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力/位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
橡膠密封墊的密封性常用表面接觸應(yīng)力大小來表示，其力學(xué)行為常用超彈性本構(gòu)模型來描述，同時(shí)橡膠具有黏彈性特性，在長期受壓狀態(tài)下，會(huì)出現(xiàn)力學(xué)松弛現(xiàn)象。
本篇文章展示ABAQUS軟件在仿真橡膠墊的超彈性變形行為及應(yīng)力松弛現(xiàn)象的功能，應(yīng)力釋放模型采用應(yīng)力釋放實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，超彈性模型為Mooney-Rivlin超彈性力學(xué)模型：
在軟件進(jìn)行模型裝配，裝配后如圖1所示。先對(duì)上模具施加位移，待橡膠密封墊片獲得一定應(yīng)力場(chǎng)后再仿真應(yīng)力釋放過程，分別采用靜力隱身和粘性分析步，然后設(shè)置場(chǎng)變量和歷史變量輸出，分別如圖2和圖3所示。
圖1 模型裝配圖
圖2 變量輸出
圖3 歷史變量輸出
定義上下模具與橡膠密封墊，摩擦系數(shù)為0.16，定義好之后如圖4所示。
展開 經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)擬合試驗(yàn)表明，對(duì)于該材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)，雙參數(shù)“Mooney-Rivlin超彈性模型”擬合數(shù)據(jù)的效果優(yōu)于其他模型，決定采用雙參數(shù)Mooney-Rivlin模型。
本教程中使用的單位制是“美國習(xí)慣用單位 (in-lbm-lbf-s)”。
步驟 1：概述
汽車工業(yè)車門上的密封件。密封件是一條長條橡膠，將被建模為平面應(yīng)變問題。進(jìn)行了一系列材料測(cè)試，包括單軸拉伸試驗(yàn)、雙軸拉伸試驗(yàn)和剪切試驗(yàn)。
經(jīng)過一系列數(shù)據(jù)擬合試驗(yàn)表明，對(duì)于該材料試驗(yàn)數(shù)據(jù)，雙參數(shù)“Mooney-Rivlin超彈性模型”擬合數(shù)據(jù)的效果優(yōu)于其他模型，決定采用雙參數(shù)Mooney-Rivlin模型。
第 2 步：設(shè)置
在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析：
步驟3：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
本教程最重要的部分是創(chuàng)建和定義材料數(shù)據(jù)。
創(chuàng)建一個(gè)名為“橡膠”的新材料：
擴(kuò)展超彈性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，將單軸測(cè)試數(shù)據(jù)、雙軸測(cè)試數(shù)據(jù)和剪切測(cè)試數(shù)據(jù)添加到創(chuàng)建的材料模型中：
單軸測(cè)試數(shù)據(jù)參數(shù)：
雙軸測(cè)試數(shù)據(jù)參數(shù)：
剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)參數(shù)：
展開超彈性并將“Mooney-Rivlin 雙參數(shù)模型”測(cè)試數(shù)據(jù)添加到創(chuàng)建的材料模型中：
選擇“曲線擬合”，然后選擇“求解曲線擬合”：
再次右鍵單擊“曲線擬合”，并選擇“將計(jì)算值復(fù)制到屬性”：
點(diǎn)表示測(cè)試數(shù)據(jù)，線表示“雙參數(shù) Mooney-Rivlin 模型”擬合的曲線。
展開 相對(duì)應(yīng)的，彈性力學(xué)借助于微元體，可以求出彈性體任意點(diǎn)的應(yīng)力、應(yīng)變和位移，那么，這些解對(duì)應(yīng)于材料力學(xué)的工程目標(biāo)，應(yīng)力、應(yīng)變解可用于分析彈性體的強(qiáng)度問題，應(yīng)變和位移可以分析彈性體的剛度問題，應(yīng)力可以分析彈性體的穩(wěn)定性問題，也就是說彈性力學(xué)與材料力學(xué)具有相同的工程目標(biāo)。
下載地址：彈性力學(xué)教程王敏中
超彈性力學(xué)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
超彈性力學(xué)的最新內(nèi)容
粘彈性力學(xué)（楊挺青）.pdf
在橡膠產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與仿真中，仿真結(jié)果的可靠性，首先取決于輸入的材料模型是否準(zhǔn)確。一個(gè)僅基于單軸拉伸數(shù)據(jù)構(gòu)建的模型，可能嚴(yán)重偏離材料在多軸真實(shí)受力下的行為，導(dǎo)致剛度、壽命等性能預(yù)測(cè)錯(cuò)誤或設(shè)計(jì)過度保守。
我們提供的系統(tǒng)化測(cè)試服務(wù)，旨在通過一系列標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)，完整刻畫橡膠材料在各種變形模式下的力學(xué)響應(yīng)，為您構(gòu)建高保真度的仿真模型提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
全面的超彈本構(gòu)關(guān)系
在橡膠類超彈性材料的力學(xué)特性表征中，等雙軸拉伸測(cè)試是構(gòu)建精確本構(gòu)模型的核心試驗(yàn)之一。
長期以來，傳統(tǒng)周向夾持（傳統(tǒng)16爪式）裝置被廣泛使用，但其技術(shù)局限也逐漸在工程實(shí)踐中顯現(xiàn)。本文將從專業(yè)角度，對(duì)比新興的充氣式等雙軸拉伸技術(shù)，并重點(diǎn)探討測(cè)試應(yīng)變范圍的提升如何直接影響結(jié)構(gòu)仿真的可靠性。
Ansys 超彈性橡膠材料仿真分析6個(gè)月前
11月11日，Ansys官方『Ansys 超彈性橡膠材料仿真分析』研討會(huì)為您展開介紹Ansys超彈性橡膠材料分析方案，還將簡(jiǎn)要介紹Ansys最新收購的聚合物材料建模工具PolymerFEM，感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間：11月11日（星期二），16：00-17：00
內(nèi)容簡(jiǎn)介：
本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)主要介紹Ansys超彈性橡膠材料分析方案，聚焦于超彈性本構(gòu)的選取
校準(zhǔn)超彈性材料6個(gè)月前
超彈性是聚合物和生物材料的一種特征性材料行為，例如橡膠、靜脈和腦組織。一個(gè)共同特征是超彈性材料通常會(huì)發(fā)生較大的變形。它需要特殊的材料模型和材料性質(zhì)校準(zhǔn)，以考慮超彈性行為。
在本案例中，超彈性通過Mooney-Rivlin材料模型進(jìn)行建模。提供多組實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)用于材料性質(zhì)校準(zhǔn)。按照說明文件復(fù)現(xiàn)校準(zhǔn)過程。之后，對(duì)樣品進(jìn)行拉伸和扭轉(zhuǎn)模擬，獲得力矩與旋轉(zhuǎn)曲線。把結(jié)果和實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)比，看看是否匹配
基于軸對(duì)稱模型的超彈性O型圈壓縮仿真7個(gè)月前
基于軸對(duì)稱模型的超彈性O(shè)型圈壓縮仿真
1.基于Mooney-Rivlin的超彈性非線性材料模型
2.基于軸對(duì)稱2D模型生成3D模型大變形仿真
3.ANSYS Workbench 2025R1源文件
引言：超彈性材料是軟體機(jī)器人實(shí)現(xiàn) “大變形、高回復(fù)、低剛度” 核心性能的關(guān)鍵載體，其力學(xué)行為需通過精準(zhǔn)的本構(gòu)模型描述。在 Abaqus 仿真環(huán)境中，針對(duì)軟體機(jī)器人的超彈性材料本構(gòu)，主要存在兩種主流賦予方式：一是直接調(diào)用內(nèi)置的Mooney-Rivlin 應(yīng)變勢(shì)能模型，適用于常規(guī)彈性體（如硅橡膠）的快速仿真；二是通過UHYPER.for 用戶子程序自定義應(yīng)變勢(shì)能，適配新型超彈性材料（如梯度彈性體、仿生彈性體
一種可用于形狀記憶合金（SMA）的UMAT子程序9個(gè)月前
1、 引言
形狀記憶合金（SMA）因具有形狀記憶效應(yīng)和超彈性等獨(dú)特力學(xué)行為，在航空航天、生物醫(yī)學(xué)、智能結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。然而，其力學(xué)響應(yīng)涉及奧氏體 - 馬氏體相變的復(fù)雜耦合，傳統(tǒng)商用有限元軟件的內(nèi)置材料模型難以精準(zhǔn)描述。
塑料泊松比是材料力學(xué)性能中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，它描述了材料在受到單向拉伸或壓縮時(shí)，橫向應(yīng)變與縱向應(yīng)變之間的關(guān)系。泊松比（通常用符號(hào)ν表示）的取值范圍一般在0到0.5之間，對(duì)于大多數(shù)塑料材料來說，其泊松比通常在0.3到0.4之間。
泊松比越高，說明材料在縱向拉伸時(shí)，橫向收縮越大。泊松比對(duì)于計(jì)算復(fù)雜部件的變形和應(yīng)力非常重要，在材料科學(xué)和工程學(xué)中經(jīng)常使用。精確測(cè)定泊松比對(duì)于設(shè)計(jì)部件以正確預(yù)測(cè)其在載荷作用下的變形行為至關(guān)重要
1. 屈服強(qiáng)度（Yield Strength）
屈服強(qiáng)度是材料在受力過程中開始發(fā)生不可逆塑性變形的應(yīng)力值。
這一概念基于材料的彈塑性行為，即在一定的應(yīng)力下，材料會(huì)發(fā)生可逆的塑性變形，而不會(huì)永久性地改變形狀。
通過拉伸試驗(yàn)，我們可以繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，其中屈服強(qiáng)度是曲線上的起點(diǎn)。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
2. 強(qiáng)度極限（Ultimate Strength）
