基于首个 Seth 应变不变量的橡胶类材料超弹性本构模型
经典物理
2025-10-21 v1
摘要
本文理论和实验地研究了各向同性和不可压缩天然橡胶 (NR) 以及准不可压缩炭黑填料天然橡胶 (NR 70) 的力学行为。基于 Seth 应变 measures 以第一个不变量为基础，推导了应变能密度函数 W 的一种新形式。该函数实际上是 neo-Hookean 模型的推广，满足 Valanis-Land 関数的假设。在本研究中，仅利用简单拉伸试验数据 (简单拉伸和简单平面压缩) 识别了 W 的解析形式。通过开发的图像分析交叉相关技术，确定了二维平面均匀位移场。本模型也使用文献中对 NR 在简单拉伸、等面积拉伸和纯剪切下的实验结果进行识别。与实验数据比较表明，本模型能够表征 NR 和 NR 70 在所测试的所有变形模式下的超弹性行为，并且适用于较宽的变形范围。
引用
@article{arxiv.2510.17304,
title = {Hyperelastic constitutive model for rubber-like materials based on the first Seth strain measures invariant},
author = {H. Bechir and Luc Chevalier and Mohend Chaouche and K. Boufala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.17304},
year = {2025}
}