【讨论】你认为橡胶本构模型哪个最好！参与讨论有积分奖励！

molen

Every model has its own reason for existence. No one is best for all; it all depends on your goal and conditions for analysis.

These constitutive equations are in two distinct categories: the first assumes that the strain energy density is a polynomial functions of the principal strain invariants; in the case of incompressible materials, this material model is commonly referred to as a Rivlin material; in the second category, it is assumed that the strain energy density is a separable function of the three principal stretches; Ogden, Peng, and Peng-Landel material models are examples in this categrory.

High order strain energy functions are of little practical value, because rubber materials are not sufficiently reproducible to allow one to evaluate a large number of coefficients with any accuracy. Therefore, the extra terms only do a good job in fitting experimental errors. The Mooney-Rivlin model remains the most widely used strain energy function in FEA, and should be the first choice due to its simplicity and robustness.

A neo-Hookean Mooney-Rivlin model has a first coefficient equal to one-half of the shear modulus and a second coeffcieknt equal to zero. This material model exhibits constant shear modulus and give s good correlation with experimental data up to 40% strain in uni-axial tension and up to 90% in simple shear.

A 2-coeffcieinmt Mooney-Rivlin model shows good agreement with tensile test data up to 100% strain, but it has been found inadequate in describing the compression model of deformation. It also fails to account fot the stiffening of the material at large strains.

A 3-term, or greater Moone-Rivlin model accounts for a non-constant shear modulus. Caution needs to be exercised on inclusion of higher order terms to fit the data, since this may result in unstable energy functions yielding non-physical results outside the range of the experimental data. The Yeoh model differs from other higher order models in that it depends on the first strain invariant only. This model has been demonstrated to fit various requirements on material testing.

Only when your stress-strain curve has more than two turning points, you can consider using higher order M-R models. When your stress-strain curve has a special shape, maybe Arruda-Boyce is better for you; at this time consider the handbook or research papers for the shape of statistical mechanics based models like Arruda-Boyce and Van der Waals.

yeweidongok

简单、好用、我会！

Johnliang

I think this is a good starting point and this type of discussion should be appreciated and valued here...

zgustc

yeoh模型
abaqus 里能直接调用的最好的一个模型

redrobin

在abaqus的帮助文档理论手册中ogden的本构是不是错了??

tonyjohnson

原帖由 byhyj 于 2005-8-31 07:51 发表

本构模型的确是根据材料及模型的变形情况来选的，是综合考虑的结果，你刚才讨论的是有道理的，是一般的经验性的总结，选择本构模型最核心的一点是：利用某本构模型拟合得到的应力应变数据应最大程度能够反映你所使用 ...

说的好!同意

sammingwang

看看是用在哪裡吧!我個人的看法是單純的拉伸應變數據所模擬出的橡膠模型就很夠用了!
致於油封件或輪胎...等等所使用的區間都不一致的!
但拉伸的區間我一向都根據ASTM的標準來做測試!!雖然比我實際應用的應變區間大很多...
但也是很準確的!!尤其是模擬出的曲線雖然都很接近二次MOONY曲線..但我還是直接用YEOH模式..
管它的~~~~最後的結果接近實驗就好了~~~

杨林峰

大家好！新来乍到！！
我是从事橡胶减震件设计的。我们一直采用的是M-R这个模型，因为这种模型只要两个参数就可以了，而且在载荷不是超大的前提下，计算的静态刚度跟测试刚度的误差在＋/- 15%之内（毕业设计课题之一）。当载荷很大时，比如说直径为40mm的减震轴套承载4t的力时，这个模型就会出现误差，具体说就是, 导致高载荷下刚度下降，应变变大，从而导致疲劳强度估算的误差。目前我们正在考虑是不是要采用Yeoh模型。因为这个模型计算的刚度在高载荷下比MR要精确（已经比较过实验曲线，MR计算的刚度曲线以及Yeoh计算的刚度曲线）。但是用YEOH模型计算出来的应变比用MR小了将近有30％，这个可能是MARC的设置不对，不知道有没有人遇到过这种问题，出来交流一下。我用的是MARC

alishan

具体用那个模型要看自己的材料属性，要根据自己的试验曲线，来进行，如果搞不清楚那种模型可以对这几种模型分别拟合一下，进行对比，然后选择自己合适的模型，最精确的不一定是最好的，以我做的一种材料为例，分别对RM YEOH POLYMINAL RPOLYMINAL 以及neo-Hookean  organ 进行乐计算 最理想的是POLYMINAL 2阶曲线效果非常非常好，但是仅对压缩情况对拉伸情况出现乐材料不稳定性，其他的也都可以但是误差大一些，有的材料还不稳定，最初我选择乐最精确的，结果费了很长时间也没有得到理想结果，最终选择乐organ 1阶 材料稳定，计算虽然没有其他的精确，结果也还可以接受。

morains

作为初学者，学到了很多东西。呵呵~

morains

通常，当拥有多种多样的试验数据（典型的，至少需要单轴拉伸和等双轴拉伸试验数据）时，Ogden模型和 Van der Waals模型更加精确符合试验数据。当拥有有限的试验数据来校准时，Arruda-Boyce模型、Van der Waals模型、Yeoh模型或者简化多项式模型可以得到合理的行为。当只拥有一种试验数据（单轴拉伸试验、等双轴拉伸试验或者平面拉伸试验数据）时，推荐使用Marlow模型。遵循上述原则，修正的应变势能可以精确获得试验数据，并在其他变形模型中得到合理的行为。
这是abaqus分析手册里面的话。呵呵~~~~~~~

jinbiao

多项式拟合以及ogen模型是比较好的模拟橡胶类材料的.

terry_lijun

M-R模型是Rivlin用应变能密度表示成变形张量不变量的级数形式，Mooney做了简化，只做一阶展开，所以模拟的精度上不及二阶，三阶等更高阶的展开式。
OGEN则跳过变形张量不变量，直接用了应变能密度函数W是主伸长比的偶函数假设。
它们现在都是运用比较广的模型，一般多参数M-R模型和OGEN模型比较常用。

yzx088

他山之石，可以攻玉

橡胶计算中本构模型的选

朱俊杰

我目前做一个机油滤清器O型圈（橡胶件）密封的模型，由于无试验数据，采用类似的橡胶试验数据，采用marlow本构模型，一直无法收敛，然后采用M-R ，计算能够收敛，但是橡胶垫的压缩量非常小，明显不对，我换用钢的属性来模拟这个橡胶垫结果居然差不多，vanderwaals本构模型也试过，仍然无法收敛？不知道有什么好的办法，橡胶垫与金属件之间用tied来建模

trulli

學淺 我只知道使用3、Mooney-Rivlin 去帶

caoer

难得的好贴，还是考古的

ly8597

版主还有 各位仁兄们 你们有求实验数据的方法没 有的话发我一个

bommber

现在只用到两种模型，还在寻找优化结果。新手

yourname11

3项 OGDEN 模型，数据是橡胶测试后拟合的，分析值和产品测试值相差在5%，刚度越高误差也越大