胶黏剂超弹性理论与试验力学及ABAQUS仿真案例总结

胶黏剂超弹性理论及 ABAQUS仿真案例总结摘要： 一部胶黏剂固化后呈现的是橡胶这种超弹性状态，对齐固化后的性能讨论与计算基本等于橡胶超弹性讨论。 框架：一、超弹性材料本构模型理论二、橡胶材料力学行为的实验讨论三、基于 ABAQUS 橡胶材料的工程实例仿真与实验验证方法四、基于 COMSOL 胶黏剂 超弹性仿真案例一、超弹性材料本构模型理论对于固化后呈现软而韧的胶黏剂，基本可等同于橡胶超弹性材料。二、 橡胶材料力学行为的实验讨论2.1 引言试验设计与讨论是材料设计的关键，主要讨论各类配合剂与材料性能，诸如力学性能、功能性能、耐久性及加工性能等之间的相关性，进而从中解析材料组分的品种、类型和用量对橡胶材料性能的影响规律。本章主要是通过对密封件橡胶试样 EP7001 和 EP7118F 进行单向拉伸的准静态力学实验，讨论分析橡胶的各种力学行为，主要包括橡胶的 Mullins 效应及其能量损耗、橡胶材料的应力应变行为和起始模量、橡胶材料力学行为的调制应变相关性、橡胶材料变形行为的率相关性以及橡胶材料应力行为的应变历史相关性等。另外，还特别针对 9 种不同体积含量的 N330 炭黑填充天然橡胶材料进行了单向拉伸的准静态力学实验，讨论分析炭黑的填充对硫化橡胶相关力学行为的影响规律。2.2 橡胶材料试样的制备及实验准备在试验方法中，拉伸试验是评价力学、机械特性最基本的方法，所以在各国标准中都放在首要位置。拉伸试验时，采纳某橡胶制品公司生产的 EP7001 橡胶、EP7118F 橡胶以及天然（NR）橡胶为原材料，所制备试样的形状与尺寸满足国家标准《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》（GB/T528-2025）中“1 型”哑铃状试样的要求，试样狭窄部分的标准厚度为 2mm。试验在美特斯工业系统（中国）有限公司生产的 CMT4104 微机控制电子万能试验机上进行，如图 2-1 所示，其力值和位移精度均为 0.5 级，大变形传感器选用25mm 标距，夹具选用偏心轮夹具 PA103A，此夹具特别适用于橡胶材料的拉伸试验，随着拉伸力的增大，夹具钳口对试样的夹持也越来越紧，避开了试样夹持部分的打滑。由于炭黑粒子在橡胶基体中分布不均匀，致使相同工艺条件下制备出来的同一种橡胶的不同试样，其试验结果仍然具有一定程度的离散性，所以，为了消除试验随机因素对结果的影响，每种试验至少重复进行 3 次，并采纳它们的平均结果作为最终试验结果。图 2-1 橡胶的拉伸试验Fig.2-1 Uniaxial tension test ...