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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力松弛現象的功能，應力釋放模型采用應力釋放實驗數據，超彈性模型為Mooney-Rivlin超彈性力學模型： 在軟件進行模型裝配，裝配后如圖1所示。

應力松弛是指施加恒定變形，產生的反作用力隨著時間的推移而下降，直到，再次達到平衡。與超彈性模型一樣，ABAQUS還提供了捕捉這些重要現象的模型，從而考慮線性和非線性粘彈性。用戶必須將這些模型與實驗數據相匹配，支持剪切和體積試驗數據導入(對于蠕變和應力松弛)。例子：機械密封模型描述在下面的例子中，將使用橡膠材料來模擬液體的密封。

為NR（左）和SBR（右）橡膠計算的圖表。 需要注意的是，橡膠中的應變結晶效應與溫度相關。在較冷的溫度下，這種影響較強，而在較高溫度下，這種影響較弱。圖6比較了三種不同溫度下結晶橡膠的實驗Haigh圖[6]（頂部）和計算結果（底部）。 圖6. 天然橡膠在3個溫度下的實驗Haigh圖【6】（頂部），與計算的Haigh圖（底部）進行比較。

在兩種截面處，橡膠密封墊與缸蓋罩、缸蓋的接觸壓力均大于1Mpa。在無介質壓力的情況下，能保證很好的密封效果。Mises應力結果見圖6，應變結果見圖7。根據線性黏彈性理論假設，應力松弛率與瞬時應力成正比，在小應變情形下瞬時應力又與應變成正比。而蠕變和應力松弛現象是黏彈性特性的兩種表現方式。

基于經驗公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構參數的確定方法—使用LS-DYNA隱式算法進行準靜態橡膠壓縮數值模擬一、引言 橡膠材料的力學特性一般是通過材料力學性能試驗得到應力-應變數據，之后擬合相應的本構模型來得到其材料系數，然而這組系數只能在橡膠相應的實驗應變范圍內使用，一旦超出實驗應變范圍，這組系數就不再可靠。

這種狀態更促使橡膠結構微區中的應力分布愈趨不均化。特別是由于橡膠的粘彈性質,周期形變時,應力松弛來不及充分進行。這些因素使橡膠結構中總是保持一定的應力梯度,在多次形變下,橡膠結構將逐漸遭到破壞。 大分子鏈或網構產生疲勞破壞,結果生成了大分子鏈段自由基,由于鏈段自由基又可引起一系列橡膠的力化學反應過程,導致了橡膠進一步的疲勞破壞。鏈段自由基與氧反應，引發了橡膠的氧化反應。

粘彈性數據可以通過在等溫條件下進行靜態測量（例如蠕變或應力松弛），或是通過進行相同頻率下多段不同溫度重復實驗來收集，其中在一系列頻率下分析材料。通過選擇參考曲線，然后根據時間移動其他數據，可以生成「主曲線」(master curve)。主曲線非常有價值，因為它涵蓋了實驗容易獲得的范圍之外的時間或頻率條件的推估量測數據。

熱膨脹系數實測曲線02應力松弛/蠕變測試模擬材料在恒定應變（松弛）或恒定應力（蠕變）下的長期力學行為，直接表征其應力馳豫或尺寸偏離特性，對密封件的長期保持力、緊固件的預緊力衰減預測至關重要。 測試內容：在恒定應變條件下，長時間監測材料內部應力隨時間的衰減規律，測試時長可根據需求進行長期觀測；或者在恒定應力條件下，長時間監測材料的變形隨載荷作用時間的變化規律。

能量釋放率的加載模式這為工程實踐中不同的失效模式（突然斷裂、疲勞破壞、應力松弛開裂）提供了統一的分析框架。一個核心問題隨之而來：對于您正在研發或應用的具體材料，它的Gc 和Gth 究竟是多少？

橡膠材料的應力-應變行為是彈性的，它們能承受100%的大變形而不產生塑性變形和斷裂，但是具有高度的非線性，在大變形時應力陡然上升。這種材料行為稱為超彈性（hyperelasticity）。 橡膠本構關系非常復雜。在大量的實驗數據的基礎上，人們建立起來很多理論模型來描述橡膠的力學特征。

如果不考慮損傷等效應，橡膠材料是彈性的（卸載后沒有殘余應變），但應力-應變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。

如果不考慮損傷等效應，橡膠材料是彈性的（卸載后沒有殘余應變），但應力-應變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。

核心測試動態彈性模量/損耗因子測試、蠕變/應力松弛測試、粘彈性疲勞測試、粘滯生熱與熱傳導性能測試。工程價值獲取用于瞬態熱-力耦合仿真所需的粘彈性參數與熱物理參數，精確預測產品的動態剛度、生熱及在長期載荷下的松弛或蠕變行為。

它們可以是炭黑、氯化鋅等配合劑的結塊或是其他聚合物、沙粒等異物或分散不良的并用橡膠組份以及氣泡等，由于這些物質的存在，很易在破壞核周圍產生應力集中，導至大分子結構的破壞，以至產生小裂口。 1、拉伸速度對橡膠拉斷破壞現象的影響實驗結果表明，橡膠試樣快速拉伸所產生的快速拉斷，試樣來不及先從缺陷處產生裂口，而是直接發生斷裂破壞。但慢速拉伷緩慢拉斷，就有如前所述的破壞過程。

因此，如果用實驗方法來確定橡膠應變能的形式，應對橡膠進行三向應力實驗，以確定橡膠應變能中與體積應變有關的各個系數。 參考文獻: [1] ABAQUS/Thoery 用戶手冊 V6.1 HKS.INC 2000(end) 文章來源：橡膠技術李秀權工作室

黏彈效應的示意圖 松弛時間(λ)是定義為當變形停止時，應力從原始下降到剩一半所需的時間。越高的松弛時間表示越多的(彈性)記憶效應。對于穩態的移動或松弛時間(λ)極小的狀況，可被簡化為牛頓流體并用粘度來表示(η)。對于突然的應力變化，以時間導數表現則是虎克定律(Hookean)及彈性模數(G)表示的固態行為。

黏彈效應的示意圖松弛時間(λ)是定義為當變形停止時，應力從原始下降到剩一半所需的時間。越高的松弛時間表示越多的(彈性)記憶效應。對于穩態的移動或松弛時間(λ)極小的狀況，可被簡化為牛頓流體并用粘度來表示(η)。對于突然的應力變化，以時間導數表現則是虎克定律(Hookean)及彈性模數(G)表示的固態行為。

什么是實驗應力分析? 實驗應力分析（Experimental Stress Analysis, ESA）是對材料的機械應力狀態進行分析的一種方法，一般采用應變片進行測量和分析。通過如下介紹，您可以了解現有應力類別，它們的來源和狀態，以及如何通過測量的應變來確定應力。

因此，能顯示充填／保壓及冷卻階段時的流動殘留應力。此外，在仿真翹曲、退火及光學制程時也能考慮黏彈性的影響，使結果預測更合理也更精確。Moldex3D黏彈性分析模塊功能導覽在拉伸松弛實驗中，典型塑料最常觀察到的行為如下圖所示。在溫度低時，彈性模數高，塑料是硬而脆的（玻璃區域，區域1）。隨著溫度升高，塑料在玻璃轉變溫度時表現得像彈性皮革（區域2）。