各向异性材料中的三维屈服:Hill 准则的验证

各向同性软材料在正交形变场叠加下的屈服转变已知遵循 von Mises 准则。然而,在各向异性软材料中,由于系统存在优先方向,von Mises 准则失效。本工作中我们研究一种模型各向异性屈服应力系统:电流变(ER)流体,其在电场方向呈现结构形成。我们将 ER 流体置于正交应力场叠加下,导致不同的屈服应力值。我们通过绘制给定电场下对应于屈服点的归一化旋转剪切应力对归一化径向剪切应力图,获得屈服状态图。值得注意的是,该状态图验证了 Hill 屈服准则——这是一个针对沿三个正交方向具有各向异性材料的通用屈服准则,最初为金属体系发展。Hill 准则的验证表明其应用于包括具有屈服应力的常规各向异性软材料在内的各向异性体系具有普适性。