防尘罩（超弹性材料）分析

防尘罩（超弹性材料）分析

       超弹性模型是指材料存在一个弹性势能函数，常用来分析多孔结构材料的多孔介质力学模型。如具有橡胶类材料的柔软性 、高延展性 、高弹性等，除此之外，还可用来分析材料的多孔隙结构极大地影响材料的压缩性质。在泡沫硅橡胶的结构分析和设计中，需要建立和发展适合的材料模型、本构关系以及考虑有限变形下的非线性弹性的有效数值方法。

    超弹性的性质包括应力和应变的关系，如图，这样性质的材料多数场合伴随着大变形或大应变。 

midas MeshFree超弹性本构模型通过应变能密度函数来描述。

应变能函数形式有多项式模型、Ogden模型以及Blatz-ko模型。

详细介绍如下：

延伸率：用橡胶材料的单轴拉伸来说明。

多项式模型

1阶多项式模型等效于2阶Mooney Rivlin模型 ，适用于拉应变100%，压应变30%。

2阶多项式模型等效于5阶Mooney Rivlin模型 ，适用于拉应变100%，压应变30%。

以此类推。对于大应变，越高阶选项，精度越高。

另外，从1阶多项式模型也可以得到Neo-Hookean模型，应变范围20%~30%。

Ogden模型

Blatz-ko模型

曲线拟合

       midas MeshFree中通过试验数据可方便得获得超弹性模型的材料常数。

材料常数根据最小二乘法(least square method)近似计算，并根据材料模型决定使用线性还是非线性最小二乘法。

支持通过四种试验方法计算材料常数，分别为纯拉伸/压缩、等双轴拉伸、纯剪切和简单剪切。

多项式模型和奥格登模型在处理体积压缩试验外的试验数据时，需要假设为非压缩性材料。

收集的试验数据应该是工程应变和工程应力。