[发明专利]氢化丁腈橡胶在不同环境下本构模型参数求解方法

权利要求书

1.氢化丁腈橡胶在不同环境下本构模型参数求解方法，其特征在于，该氢化丁腈橡胶在不同环境下本构模型参数求解方法包括：

步骤1，通过橡胶拉伸试件的准静态弹性特性试验获取氢化丁腈橡胶材料在不同工作环境下的超弹性应力-应变关系，进行氢化丁腈橡胶材料超弹性本构关系的拟合；

步骤2，根据C₀₁和C₁₀比值与温度变化之间的规律，得到氢化丁腈橡胶两参数本构模型比值C₀₁/C₁₀随温度变化公式；

步骤3，将所有弹性模量数据通过拟合得到氢化丁腈橡胶弹性模量E随温度和老化时间变化公式；

步骤4，求解确定氢化丁腈橡胶两参数本构模型参数C₁₀、C₀₁。

2.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶在不同环境下本构模型参数求解方法，其特征在于，在步骤1中，通过橡胶拉伸试件的准静态弹性特性试验获取氢化丁腈橡胶材料在不同工作环境下的超弹性应力-应变关系：采用与目标橡胶材料结构中相同批次的橡胶材料，制取哑铃形试片；在液压伺服实验台上进行准静态加载，记录加载的载荷和试件的变形，测得不同伸长比λ下的应力值σ；通过哑铃形试片的拉伸试验获取橡胶材料100-200％的拉伸应力-伸长比关系。

3.根据权利要求2所述的氢化丁腈橡胶在不同环境下本构模型参数求解方法，其特征在于，在步骤1中，根据测出的不同伸长比λ下的应力σ，采用多元线性回归将100-200％的应力-伸长比试验数据拟合为如下形式：

其中σ为应力，λ为伸长比，λ＝1+ε，ε为材料的应变；把试验点表述在相应坐标系中，并把这些试验点回归成一条直线，C₀₁为这条直线的斜率，C₁₀为这条直线的截距，得到橡胶材料在不同工作环境下C₁₀和C₀₁的具体数值；特征参数C₁₀和C₀₁是准静态有限元分析时所需输入的Mooney-Rivlin超弹性材料模型参数。

4.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶在不同环境下本构模型参数求解方法，其特征在于，在步骤2中，通过研究分析步骤1的试验数据，发现氢化丁腈橡胶Mooney-Rivlin本构模型参数C₁₀和C₀₁比值与温度变化之间的规律，将不同工作环境下的C₁₀和C₀₁比值数据采用多元线性拟合得到氢化丁腈橡胶两参数本构模型比值C₀₁/C₁₀随温度变化公式。

5.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶在不同环境下本构模型参数求解方法，其特征在于，在步骤3中，通过步骤1橡胶拉伸试件的准静态弹性特性试验，得到不同工作环境下的氢化丁腈橡胶弹性模量，将所得到的所有弹性模量数据通过拟合得到氢化丁腈橡胶弹性模量随温度和老化时间变化公式。

6.根据权利要求1所述的氢化丁腈橡胶在不同环境下本构模型参数求解方法，其特征在于，在步骤4中，利用步骤2中的拟合公式，计算得出不同温度环境下C₁₀和C₀₁的比值；利用步骤3中的拟合公式，计算得出不同温度、不同老化时长环境下氢化丁腈橡胶弹性模量；最后结合公式E＝6(C₁₀+C₀₁)求解确定C₁₀和C₀₁。