基于橡胶拉伸实验的研究

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1、摘要从19世纪中叶起橡胶就成为一种重要的工程材料。由于具有良好的弹性且容易变形，因此，被广泛地应用于载重结构的座驾、弹簧、密封件、减震衬垫、联轴器和轮胎等。随着人们物质生活水平的提高，它的耐久性以及安全性越来越受到人们的关注。因此橡胶的实验研究显得非常的重要。近些年来，在橡胶材料的实验研究当中，国内外基于橡胶拉伸的实验研究已成为热点课题，人们在橡胶拉伸实验研究中做了大量的工作，发展了大量的方法，创立了多样的模型。本文利用实验室单轴拉伸仪器，采用自行设计的简易平面拉伸夹具、双轴拉伸夹具对橡胶进行三种不同加载方式的拉伸实验，紧紧围绕橡胶材料的应力应变曲线讨论橡胶材料的力学特性，为今后

2、研究新的橡胶拉伸夹具以及拉伸方法提供了理论及实验依据。本文的主要研究内容如下：1)自行设计了平面拉伸夹具、双轴拉伸夹具，并将其应用到实验当中。2)对橡胶进行了单轴拉伸、单轴循环加卸载、双轴拉伸以及平面拉伸，为有限元分析提供了数据基础。3)将橡胶拉伸实验中所获取的数据导入abaqus进行数据拟合，并运用Mooney．Rivlin模型对整个实验过程进行模拟。针对如何获取精准的数据进行了分析，并验证了双轴拉伸简易夹具的可行性。关键词：橡胶材料；单轴拉伸；平面拉伸；双轴拉伸；循环加卸载；夹具；有限元分析；ABSTRACTSincethemid-19thcenturyrubberhasbe

3、comeallimportantengineeringmaterial．Asitsgoodflexibilityandeasydeformability,itiswidelyusedinthecar,springs，seals，cushioningpad，couplingsandtiresoftheloadstructure．Withtheimprovingofpeople’Smateriallivingstandards，peoplepaymoreandmoreattentiontoitsdurabilityandsecurity．Therefore，itisofgreatim

4、portancetostudytheexperimentoftherubber．Inrecentyears，intheexperimentalstudiesoftherubbermaterial，theexperimentalstudybasedontherubberstretchhasbecomeahottopicathomeandabroad．Alotofworkshavebeendoneintherubbertensiletestthuswedevelopedalargenumberofmethodsandfoundedavarietyofmodels．Inthispape

5、r,wedotensiletestsofrubberbyusingthreedifferentloading、Ⅳimlaboratoryuniaxialtensileinstrument,asimpleself-designedplanetensilegripsandbiaxialtensilegrips．Wediscusstherubbermechanicalpropertiestightlyaroundthestress—straincurve，whichprovidesatheoreticalandexperimentalbasisforthefutureresearcho

6、fnewrubbertensile酊psandtensilemethods．Themaincontentofthisarticleareasfollows：1)Planetensilegrips，biaxialtensile鲥pshavebeendesignedandareappliedtotheexperiment．2)Stretchingtherubberbyusinguniaxialtension,uniaxialcyclicloading，biaxialtensionandplanetension，whichprovidesthebasicdataforfiniteele

7、mentanalysis．3)DataobtainedinthetensiletestoftherubberwasimportedintoabaqustOdodatafitting．ThussimulatingtheentireexperimentalprocessbyusingoftheMooney-Rivlinmodel．Howtoobtainaccuratedataisanalyzedanditisverifiedthatthefeasibilityofasimplebia