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超弹性本构测试与拟合服务

超弹性本构测试与拟合服务

发布日期:2026-01-07 17:36:26   来源 : Endurica    作者 :易瑞博科技    浏览量 :4

在橡胶产品的设计与仿真中,仿真结果的可靠性,首先取决于输入的材料模型是否准确。一个仅基于单轴拉伸数据构建的模型,可能严重偏离材料在多轴真实受力下的行为,导致刚度、寿命等性能预测错误或设计过度保守。

我们提供的系统化测试服务,旨在通过一系列标准试验,完整刻画橡胶材料在各种变形模式下的力学响应,为您构建高保真度的仿真模型提供坚实的数据基础。




全面的超弹本构关系

测试矩阵

01

PART


全面的超弹本构关系测试矩阵,完整描述橡胶多轴复杂变形行为。

我们的全套橡胶超弹本构关系测试系统,可精确表征材料在不同变形模式下的力学行为,确保仿真模型具备可靠的预测能力。

01

单轴拉伸试验

采用ASTM D412 Die D或国标GB/T 528-2009 I型哑铃状试样,通过获取从开始到材料断裂的完整应力-应变曲线,以及不同应变水平下循环加载-卸载应力-应变曲线,为材料本构关系建立性能基准。

试样:


试验过程:


交付结果示例:


02

平面拉伸试验

通过模拟纯剪切变形状态。该测试专门用于精准标定模型的剪切行为,其获得的剪切应力-应变响应数据,对于确保衬套、垫片等大量承受剪切变形的产品仿真的可靠性至关重要。

试样:


试验过程:


交付结果示例:


03

等双轴拉伸试验

等双轴拉伸试验是刻画材料多轴变形行为的关键。此项测试获得的应力-应变响应,能极大提升模型在复杂多轴应力状态下(例如:橡胶密封圈膨胀、橡胶减振器压缩、轮胎胎面接地等工况)的预测精度。

为获得这一关键数据,我司提供传统16爪周向夹持与充气式膨胀两种等双轴拉伸测试方法,可根据您的具体需求进行选择。

传统16爪试样:


传统16爪试验过程:


充气式试样:


充气式试验过程:


从数据完整性与仿真精度出发,我们更推荐并广泛采用充气式等双轴拉伸技术。该方法通过均匀气压使试样球面膨胀,能有效避免传统夹具带来的应力集中和过早破坏,从而将有效应变范围稳定提升至200%以上,为您的本构模型拟合提供更宽广、更接近真实工况的数据基础,显著提升大变形仿真的预测可靠性。

交付结果示例:


深入了解为何更大应变范围对仿真精度至关重要,以及两种技术的详细对比,请阅读专题文章:橡胶等双轴拉伸测试技术的演进

04

体积压缩试验

通过在密闭腔体中测量圆柱体试样的静水压力响应,直接获得压力与体积变化的关系曲线。这对于在极度受限条件下的橡胶压缩仿真尤为重要,可用于修正本构模型中的可压缩性参数,也可获得准确的橡胶材料泊松比数据,使仿真结果更符合物理现实。

试样:


试验过程:


交付结果示例:


05

Mullins效应表征

通过对试样进行多次循环加-卸载,记录首次与后续循环的应力响应差异,获得应力软化曲线。这些数据用于拟合Mullins模型参数,对模拟产品初次装配刚度衰减、过载性能变化及准确生热分析不可或缺。






从数据到模型

专业的参数拟合服务

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PART


获取精确的测试数据只是第一步。我们凭借深厚的材料力学背景与仿真经验,提供专业的参数拟合服务,将试验数据转化为可直接用于仿真的高精度材料本构模型。

超弹性本构参数拟合


我们支持拟合Yeoh, Ogden, Mooney-Rivlin 等主流超弹性本构模型。我们的专家会基于您的材料行为,推荐并校准最合适的模型,确保其在您关注的应变范围内达到最佳拟合精度。

超弹性+Mullins效应参数联合拟合


对于需要模拟软化效应的工况,我们提供耦合Ogden-Roxburgh等Mullins效应模型的综合本构拟合服务,使您的仿真模型不仅能反映稳态行为,更能准确模拟初次使用的历史依赖特性。

以下为我司测试所得拉伸试验曲线与拟合曲线对比图:


平面拉伸试验曲线与拟合曲线对比图


单轴拉伸试验曲线与拟合曲线对比图


等双轴拉伸试验曲线与拟合曲线对比图






我们的

技术优势

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PART


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数据可靠

经计量认证的高精度传感器,确保数据质量可控,符合国际标准。测试可在 -70°C 至 260°C 的宽温域内进行,并广泛采用非接触式光学/视频引伸计进行应变测量,最大限度减少大变形测量误差,确保原始数据的精确与可靠。

02


模型精准

我们的拟合不仅追求曲线匹配,更注重模型在外推与复杂应力状态下的物理合理性。凭借超过200%应变的等双轴拉伸等关键数据的支撑,我们的模型能更真实地预测材料在大变形下的硬化行为,显著提升有限元仿真精度。

03


无缝衔接

拟合出的材料参数可直接导入 Ansys、Abaqus、MSC.Marc 等主流仿真软件,无缝对接您的设计与分析流程。

准确的仿真,始于准确的材料模型。

如果您正在为橡胶材料参数的准确性困扰,或希望提升仿真的预测精度,欢迎扫描下方二维码或点击文章底部阅读原文与我们联系,获取技术咨询或探讨测试方案。

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