橡膠材料由于其具有的長鏈結(jié)構(gòu)所以一般被認(rèn)為是高分子

1、橡膠材料由于其具有的長鏈結(jié)構(gòu)所以一般被認(rèn)為是高分子。所謂的高彈性這個(gè)術(shù)語主要就是來形容橡膠的這種行為，即為高分子彈性，就是聚合物在聚合物的分子中鏈發(fā)生了運(yùn)動，使長鏈分子由卷曲狀態(tài)變成伸展?fàn)?，?dāng)外力消除后，形變可完全恢復(fù)。橡膠材料有著廣泛的應(yīng)用，并出現(xiàn)在我們生活的各個(gè)角落例如汽車，機(jī)械，醫(yī)療器械等等。橡膠由于其優(yōu)良的伸縮性質(zhì)使得其被人們所青睞，以為很多的橡膠材料可有達(dá)到500%的拉伸形變而不發(fā)生永久的變形或者撕裂。在具有與其他材料相似的性能的同時(shí)，橡膠還有其他材料所不具有的柔韌性，延展性和恢復(fù)性和耐久性。高彈性的有著非常復(fù)雜的記性性能的表現(xiàn)，比如非線性的彈性表現(xiàn)，首先就是應(yīng)力軟化的特性在一直加載

2、著負(fù)載循環(huán)的情況下 因此在很多的情況下，在帶入一些方程進(jìn)行性能分析的時(shí)候，這些殘余應(yīng)力都是不考慮的。同時(shí)橡膠的材料性能對于溫度和 環(huán)境，拉伸歷史，拉伸速率和應(yīng)力大小都非常的敏感粘度和彈性模量會隨著溫度和剪切速率不斷的變化這些特性使得橡膠的模型相較于一般的材料來說十分復(fù)雜。同時(shí)在使用的過程中我們一般會對橡膠進(jìn)行摻雜，例如炭黑之類的東西所以橡膠的發(fā)展是在錯(cuò)誤和嘗試當(dāng)中進(jìn)行的，而不是基于我們對于橡膠的充分的理解。因此在一般的研究過程中會將幾何學(xué)和非線性的方法加入進(jìn)來，同時(shí)隨著當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展有限元的分析方法（FEM）也被帶入到研究的過程當(dāng)中。但是因?yàn)檫@些模型的非線性程度都非常的高，因此一般我們都

3、沒辦法得到解析解高彈體可以認(rèn)為是被超高壓力束縛在一起的氣體，類似聚乙烯等。 在經(jīng)過交聯(lián)和硫化之后，相交份子在化學(xué)上具有了穩(wěn)定的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。這樣的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)可以有效的防止滑移。我們可以在下圖中看到各種高分子在不同應(yīng)力應(yīng)變下的表現(xiàn)我們發(fā)現(xiàn)玻璃花的高分子非常的易碎，結(jié)晶的高分子會有著很復(fù)雜的變化，剛開始的彈性形變，之后是屈服，塑性流動，成頸 斷裂等一系列的過程。橡膠可以通過一個(gè)能量方程被看做是一個(gè)高儲能模量的材料。但是這些方程應(yīng)該是與實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相互契合的，這一點(diǎn)是尋找和使用這樣的方程的一個(gè)難題。彈性：橡膠有著足夠長并且足夠柔順的分子結(jié)構(gòu)使得其可以在拉升的條件下伸長到自身長度的好幾倍。在形變比較小的時(shí)候，

4、我們可以認(rèn)為橡膠是是像一般固體一樣的線性彈性的材料。但是在一般的fixing過程中，我們需要更多的考慮是在橡膠的大型變下的理論方程。根基Rivlin的表觀理論，在彈性條件下的彈性狀態(tài)是假定近于不可壓縮的。以此我們可以將拉伸變形所獲得的能量用三個(gè)量I1 I2 I3來表示出來，我們可以將單位體積的儲能的量用I1 I2 I3有關(guān)的方程來表示出來。其中I1 I2 I3可以被表示成然后方程1可以被表示成如果我們認(rèn)為橡膠不可壓縮 則I3=1則方程可以化為：很多的模型本身都不具有普適性，因此在實(shí)際的應(yīng)用過程中會有很多模型的存在，這些模型分別有著自己所能夠應(yīng)用的條件，因此在實(shí)際的使用過程中，我們要挑選合適的模型使得這些模型盡可能的簡單，參數(shù)盡量少，并精確。對于橡膠建模和設(shè)計(jì)橡膠材料的過程中，要選擇合適的能量方程W以及符合材料用途和續(xù)期的能量方程。下面介紹了很多種一個(gè)有效的方程應(yīng)該具備以下的條件首先他應(yīng)該具有能夠準(zhǔn)確反映整個(gè)橡膠的S形應(yīng)力應(yīng)變曲線的能力在大小形變下模型都應(yīng)該準(zhǔn)確的反應(yīng)形變的的結(jié)果，不能只在某一個(gè)形變區(qū)準(zhǔn)確，