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在橡膠類超彈性材料的力學特性表征中，等雙軸拉伸測試是構建精確本構模型的核心試驗之一。長期以來，傳統周向夾持（傳統16爪式）裝置被廣泛使用，但其技術局限也逐漸在工程實踐中顯現。本文將從專業角度，對比新興的充氣式等雙軸拉伸技術，并重點探討測試應變范圍的提升如何直接影響結構仿真的可靠性。

導讀如果您正在為橡膠件大變形仿真（例如：橡膠襯套的非線性剛度仿真）不準而困擾，或苦于缺乏高質量的等雙軸拉伸應力-應變數據來標定橡膠超彈性本構模型，那么這項正支撐國家標準制訂和驗證的創新測試方法，可能是您一直在尋找的答案。

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。

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

對于已知的橡膠試驗數據（如單軸試驗、雙軸試驗、平面試驗等），我們如何在Abaqus中正確選擇與其對應的本構進行模擬呢？這也許是橡膠仿真的關鍵。首先，在Property模塊中建立橡膠材料，如圖1。

創建一個名為“橡膠”的新材料： 擴展超彈性實驗數據，將單軸測試數據、雙軸測試數據和剪切測試數據添加到創建的材料模型中： 單軸測試數據參數： 雙軸測試數據參數： 剪切試驗數據參數： 展開超彈性并將“Mooney-Rivlin 雙參數模型

面向仿真的系統性測試框架為實現仿真的精準輸入，我們圍繞橡膠的核心力學行為，構建了以下系統化的測試框架。超彈本構與Mullins效應獲取材料在不同應變狀態下的響應數據，是準確描述其非線性彈性行為與Mullins效應的基礎。核心測試單軸拉伸、平面拉伸/純剪切、等雙軸拉伸、體積壓縮。

Abaqus 軟件具有非常強大橡膠本構模型的定義功能，不僅提供了很多現有的本構模型，還可以進行模型本構的自定義，并且具有橡膠材料評估的功能，從而保證了橡膠結構件的模擬精度。本文對幾種定義方式進行介紹：1.

（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。

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”。

一、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。? 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。

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”。

下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構模型

INOVA雙軸測試機，型號為FEH 25-7-400 v1,產品測試見圖8。

ABAQUS軟件中有多種橡膠材料的本構模型，材料本構模型與試驗數據的關聯程度直接影響橡膠分析的精度。ABAQUS提供自動材料評估工具，該工具不僅能夠使用試驗數據擬合出所選本構函數（應變能函數）的參數，而且還能將本構函數曲線與試驗數據（名義應力-應變曲線）繪制在同一圖表中，便于對比擬合效果。1、選擇超彈性材料，輸入源為：Test data。

下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構模型

對于橡膠超彈體進行模擬仿真應該首要進行材料曲線的擬合工作，主流CAE仿真軟件都提供了曲線擬合工具，可以幫助把實驗數據轉化成各種超彈模型能使用的應變能量密度函數系數。對于超彈體的試驗數據種類可以選擇圖1中所示的多種或者至少一種，一般認為能夠提供的數據種類越多，擬合的曲線越能表現真實橡膠特性，但對于以壓縮為主的仿真計算項目，建議試驗數據應該包括單軸壓縮或等雙軸拉伸。

采用單軸拉伸(ST)、平面拉伸(PT)和等雙軸拉伸(ET)三種橡膠測試試驗，擬合相關試驗參數，得到了橡膠材料的Ogden本構模型及相關參數。

采用單軸拉伸(ST)、平面拉伸(PT)和等雙軸拉伸(ET)三種橡膠測試試驗，擬合相關試驗參數，得到了橡膠材料的Ogden本構模型及相關參數。

輸入橡膠實驗數據（雙軸、等軸、平面），利用abaqus材料評估功能擬合材料曲線。