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等雙軸拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖總結測試技術的進步，核心在于更準確揭示材料力學行為。充氣式等雙軸拉伸技術突破了傳統方法在應變范圍和數據質量上的瓶頸，為仿真提供了更可靠的數據基礎。如需獲取超過200%應變范圍的精準等雙軸拉伸試驗數據，歡迎點擊"閱讀原文"或掃描下方二維碼與我們聯系。

01PART做橡膠工程仿真的同仁都熟悉一個難題：CAE軟件能輕松模擬橡膠材料超過200%、300%甚至更大的應變，但試驗室里傳統的多端夾持（例如十字形夾具、16爪夾具等）等雙軸拉伸設備，往往因機械夾持的固有限制，難以穩定、可靠地獲取大應變下的高質量等雙軸拉伸數據。

02成果掠影近日，鄭州大學橡塑模具國家工程研究中心劉春太教授和馮躍戰副教授團隊巧妙的運用雙軸預拉伸的方法在靜電紡絲TPU/PDMS織物的一側成功構建塊狀堆疊褶皺結構的AgNW/MXene導電網絡，得到了一種具有janus型雙模被動個人熱管理能力的可拉伸EMI屏蔽織物。

試樣:試驗過程:交付結果示例：03等雙軸拉伸試驗等雙軸拉伸試驗是刻畫材料多軸變形行為的關鍵。此項測試獲得的應力-應變響應，能極大提升模型在復雜多軸應力狀態下（例如：橡膠密封圈膨脹、橡膠減振器壓縮、輪胎胎面接地等工況）的預測精度。為獲得這一關鍵數據，我司提供傳統16爪周向夾持與充氣式膨脹兩種等雙軸拉伸測試方法，可根據您的具體需求進行選擇。

進行了一系列材料測試，包括單軸拉伸試驗、雙軸拉伸試驗和剪切試驗。 經過一系列數據擬合試驗表明，對于該材料試驗數據，雙參數“Mooney-Rivlin超彈性模型”擬合數據的效果優于其他模型，決定采用雙參數Mooney-Rivlin模型。

理論上系數F12、F13、F23可以通過等雙軸試驗（兩個方向應力相同）來確定。如果等雙軸拉伸的破壞強度是：則F12、F13、F23可以表示為：但是實際上，等雙軸試驗測定很難，在過去的幾十年中，也有無數的嘗試去確定這個參數，部分復合材料力學教材里給出過當時誤差最小的結論。

此外，通過雙軸(或三軸)熱壓得到的具有可重入孔結構的多孔間彈性體具有較高的雙軸(或三軸)拉伸性能和負泊松比。證明了所得到的多孔彈性體可以應用于超寬響應應變(0-1200%)和壓力(0-9.5 MPa)傳感器。此外，它們可以應用于智能熱管理和電磁干擾屏蔽，這是通過簡單地通過拉伸來調節多孔微結構來實現的。

已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗數據：單軸拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗數據如下表1 單軸拉伸試驗數據表2 雙軸拉伸試驗數據表3 平面剪切試驗數據橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過支座旋轉軸的一個半切面）【問題分析】 分析類型：靜力學分析 非線性考慮：因為有大變形，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結合

以下為我司測試所得拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖：平面拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖單軸拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖等雙軸拉伸試驗曲線與擬合曲線對比圖?我們的價值：提供體系化的解決方案易瑞博科技專注于為橡膠與復合材料研發提供專業的測試與仿真解決方案。

實際上，這種理想的、雙軸拉伸可以通過熱成型來實現，這是一種通過熱和壓力拉伸的工藝，使用這種工藝的前提是所使用的材料要能夠承受軟化基板所需的應變和溫度（如圖6所示）。 圖6. 雙軸熱成型裝置示例，來源：FlexEnableFlexEnable的制造工藝意味著，TAC等薄膜基板可以在極低的溫度（略高于100°C）下進行雙軸熱成型。

雙軸取向的制品其力學性質具有各向異性并與兩個方向拉伸倍數有關。雙軸取向改變了單軸取向的力學性質。在通常注塑條件下，注塑制品在流動方向上的沖擊強度大約是垂直方向的1-2.9倍，而沖擊強度為1-10倍。說明垂直于流動方向上的沖擊強度降低很多。 注塑制品的玻璃化轉變溫度隨取向度提高而上升，隨取向度提高和結晶度提高，其聚合物的Tg值可升高25℃。

ABAQUS能夠擬合下面的試驗數據： 單軸拉伸和壓縮； 等雙軸拉伸和壓縮； 平面拉伸和壓縮（純剪）； 體積拉伸和壓縮。對于超彈性材料的試驗數據須作為名義應力和名義應變的值提供給ABAQUS軟件。以材料Santoprene為例進行評估：材料評估功能通過執行標準試驗選擇合適的材料模型, 檢查超彈性材料的預測行為.a.

圖1 超彈性材料數據的輸入圖2 材料評估 用戶可以在Abaqus/CAE 中輸入下列實驗數據：1）單軸拉伸/壓縮實驗（uniaxial tension/compression test data）；2）等雙軸拉伸/壓縮實驗（biaxial tension/compression test data）；3）平面拉伸/壓縮實驗（檢驗純剪行為）（planar tension

基于狀態定義應力 應力狀態細分如下: 單軸應力狀態：僅在拉伸和壓縮過程中發生。 雙軸或平面應力狀態：如果應力發生在相互垂直的兩個軸上，就會發生這種情況。作用于同一平面但角度不同的力的有效方向可能不同。然而，它們總是可以進行正交分解。 三軸或三維應力狀態：如果力作用在立體空間中，則會出現這種情況。

圖1 超彈性材料數據的輸入圖2 材料評估 用戶可以在Abaqus/CAE 中輸入下列實驗數據：1）單軸拉伸/壓縮實驗（uniaxial tension/compression test data）；2）等雙軸拉伸/壓縮實驗（biaxial tension/compression test data）；3）平面拉伸/壓縮實驗（檢驗純剪行為）（planar tension

描述超彈性本構比較復雜，往往需要通過多種測試來確定本構參數，例如單軸拉伸、雙軸拉伸及剪切等，測試數據越多越全面對材料的描述越準確。常使用的超彈性本構有Neo-Hookean、Mooney-Rivlin、Yeoh、Ogden等，各本構模型適用的條件不同，詳細了解可以參考相關資料。

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? 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。

SAMP-1模型允許用戶直接輸入單軸拉伸、單軸壓縮、雙軸拉伸及純剪切四條不同應力狀態下的屈服曲線，并根據加載路徑自動插值構建動態的三維屈服面。

這一模型的參數校準由“材料點”在金屬板上的拉伸和循環剪切載荷計算驗證。包殼的雙軸拉伸/扭轉試驗提供了板材載荷的相關參數。此外，對平面缺口試樣的結構計算也得到了驗證（見圖一）。由于使用了各向異性材料，模型能夠很好地再現材料行為在RIA的溫度和溫度變化率范圍內載荷下的變化規律。