基于系列8链模型的各向异性本构关系

超弹性模型已被广泛用于模拟聚合物和软组织。然而，大多数超弹性模型是现象学材料模型。基于统计力学和分子链构型，8链模型或Arruda-Boyce模型是一种物理模型，可用于理解链的微观结构如何影响聚合物和软组织的宏观力学性能。许多聚合物和软组织的力学性能具有方向依赖性。聚合物基体可由纤维增强。对于软组织，韧带和肌腱会导致各向异性。由于基体和增强体由相似的微观结构分子链组成，它们可以使用相同的数学模型进行建模。本文使用一系列8链模型来理解复合材料性能。即，各向同性8链模型用于模拟基体，各向异性8链模型用于模拟纤维。将各向同性8链模型中的I_1替换为各向异性8链模型中的I_4，在物理上对应于将代表性的8链立方单元改为8链细长单元。这种处理不仅简化了现有的各向异性数学结构，而且保持了8链模型的微观物理不变。