本申请涉及一种橡胶材料性能数据获取方法及装置，涉及橡胶材料性能仿真技术领域，该方法包括以下步骤：首先获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，基于第一试验数据，对橡胶材料的超弹性本构模型参数拟合优化，获取优化后的超弹性本构模型参数，对橡胶材料进行不同维度的拉伸试验，获取橡胶材料的不同维度上的不同强度的拉伸试验数据，基于拉伸试验数据和超弹性本构模型参数，获取橡胶材料的Mullins效应参数。利用本方法中的目标橡胶材料的超弹本构参数和马林斯参数对目标橡胶材料进行静刚度仿真可以得到更为精确的仿真结果。真结果。真结果。
【技术实现步骤摘要】
一种橡胶材料性能数据获取方法及装置
[0001]本申请涉及橡胶材料性能仿真
，具体涉及一种橡胶材料性能数据获取方法及装置。
技术介绍
[0002]随着科技的发展和进步，CAE技术正越来越被广泛应用于车用橡胶元件开发过程中。橡胶构件仿真分析结果的是否准确，和仿真中输入的橡胶材料本构模型参数是否准确有直接的关系。在进行橡胶产品静刚度仿真过程中，往往会出现试验加载卸载曲线不重合，而仿真加载曲线和卸载曲线重合的现象，这主要是因为仿真未考虑橡胶材料马林斯效应(Mullins effect)。
[0003]马林斯效应主要发生在橡胶材料前几次拉伸过程中，当经过三至五次拉伸后逐渐趋于稳定，不再发生软化现象。当材料的应变小于历史最大应变时，将不会引发马林斯效应，只有当应变大于历史最大应变时，才会引起马林斯效应，材料才会继续软化。在大应变水平下，首次加载曲线和第二次加载曲线的刚度甚至能差一倍，这么大的误差，如果不能正确考虑，将给产品设计和工程应用带来严重的问题。
[0004]因此如何判定和分析前期加载对当前材料状态的影响，是目前急需解决的问题。
技术实现思路
[0005]本申请提供一种橡胶材料性能数据获取方法及装置，以根据橡胶材料的马林斯效应参数来分析和判断前期加载对该橡胶材料在对当前材料状态的影响。
[0006]为实现上述目的，本申请提供以下方案。
[0007]第一方面，本申请提供了一种橡胶材料性能数据获取方法，所述方法包括以下步骤：
[0008]获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据；
[0009]基于所述第一试验数据，对所述橡胶材料的超弹性本构模型参数拟合优化，获取优化后的超弹性本构模型参数；
[0010]对所述橡胶材料进行不同维度的拉伸试验，获取所述橡胶材料的不同维度上的不同强度的拉伸试验数据；
[0011]基于所述拉伸试验数据和所述超弹性本构模型参数，获取所述橡胶材料的Mullins效应参数。
[0012]进一步的，所述获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，包括以下步骤：
[0013]利用所述橡胶材料制成若干橡胶试样片；
[0014]在所述橡胶试样片上确定预设数量的采样点，并测量所述采样点处的厚度；
[0015]基于所述预设数量的采样点处的厚度，计算出所述橡胶试样片的平均厚度。
[0016]进一步的，所述获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，包括以
下步骤：
[0017]将所述橡胶试样片裁剪成哑铃型式样，并在所述哑铃型式样上贴上反光条，形成单轴拉伸式试样片；
[0018]对所述单轴拉伸式试样片加载测试载荷；
[0019]基于所述单轴拉伸式试样片的平均厚度以及所述测试载荷，获取单轴拉伸试验的应力应变数据。
[0020]进一步的，所述获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，包括以下步骤：
[0021]将所述橡胶试样片裁剪成矩形式样，并在所述矩形式样上贴上反光条，形成平面拉伸式试样片；
[0022]对所述平面拉伸式试样片加载测试载荷；
[0023]基于所述平面拉伸式试样片的平均厚度以及所述测试载荷，获取平面拉伸试验的应力应变数据。
[0024]进一步的，所述获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，包括以下步骤：
[0025]将所述橡胶试样片裁剪成圆形式样，并在所述圆形式样上贴上反光条，形成等双轴拉伸式试样片；
[0026]对所述等双轴拉伸式试样片加载测试载荷；
[0027]基于所述等双轴拉伸式试样片的平均厚度以及所述测试载荷，获取等双轴拉伸试验的应力应变数据。
[0028]进一步的，所述第一试验数据包括单轴拉伸试验的应力应变数据、平面拉伸试验的应力应变数据以及双轴拉伸试验的应力应变数据；所述基于所述第一试验数据，对所述橡胶材料的超弹性本构模型参数拟合优化，获取优化后的超弹性本构模型参数，包括以下步骤：
[0029]基于所述单轴拉伸试验的应力应变数据、所述平面拉伸试验的应力应变数据以及所述等双轴拉伸试验的应力应变数据，对所述超弹性本构模型进行拟合，获取多组超弹性本构模型参数；
[0030]获取各组所述超弹性本构模型参数的均方根差；
[0031]从多组所述超弹性本构模型参数中选取所述均方根差最小的一组超弹性本构模型参数，作为优化后的超弹性本构模型参数。
[0032]进一步的，所述对所述橡胶材料进行不同维度的拉伸试验，获取所述橡胶材料的不同维度上的不同强度的拉伸试验数据，包括以下步骤：
[0033]对所述橡胶材料在单轴拉伸维度分别进行不同强度的拉伸试验，获取多级单轴拉伸试验数据；
[0034]对所述橡胶材料在等双轴拉伸维度分别进行不同强度的拉伸试验，获取多级等双轴拉伸试验数据；
[0035]对所述橡胶材料在平面拉伸维度分别进行不同强度的拉伸试验，获取多级平面拉伸试验数据。
[0036]进一步的，所述基于所述拉伸试验数据和所述超弹性本构模型参数，获取所述橡
胶材料的Mullins效应参数，包括以下步骤：
[0037]基于所述多级单轴拉伸试验数据、所述多级单轴拉伸实验数据、所述多级平面拉伸试验数据以及所述优化后的超弹性本构模型参数，获取所述橡胶材料的Mullins参数。
[0038]第二方面，本申请提供了一种橡胶材料性能数据获取装置，所述装置包括：
[0039]第一数据获取模块，其用于对像胶材料进行超弹性本构关系主曲线试验，获取所述橡胶材料的主曲线数据；
[0040]参数优化模块，其用于基于所述主曲线数据对所述橡胶材料的超弹性本构模型参数拟合优化，获取优化后的超弹性本构模型参数；
[0041]第二数据获取模块，其用于对所述橡胶材料进行Mullins效应本构关系进行多级加载试验，获取所述橡胶材料的多级循环加载数据；
[0042]参数获取模块，其用于基于所述多级循环加载数据和所述超弹性本构模型参数获取所述橡胶材料的Mullins参数。
[0043]进一步的，所述橡胶材料性能数据获取装置包括：
[0044]试样片获取模块，其用于利用所述橡胶材料制成若干橡胶试样片；
[0045]厚度获取模块，其用于在所述橡胶试样片上确定预设数量的采样点，并测量所述采样点处的厚度；
[0046]平均厚度获取模块，其用于基于所述预设数量的采样点处的厚度，计算出所述橡胶试样片的平均厚度。
[0047]进一步的，所述第一数据获取模块包括：
[0048]单轴试样片获取子模块，其用于将所述橡胶试样片裁剪成哑铃型式样，并在所述哑铃型式样上贴上反光条，形成单轴拉伸式试样片；
[0049]第一测试模块，其用于对所述单轴拉伸式试样片加载测试载荷；
[0050]第一仿真模块，其用于基于所述单轴拉伸式试样片的平均厚度以及所述测试载荷，获取单轴拉伸试验的应力应变数本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种橡胶材料性能数据获取方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据；基于所述第一试验数据，对所述橡胶材料的超弹性本构模型参数拟合优化，获取优化后的超弹性本构模型参数；对所述橡胶材料进行不同维度的拉伸试验，获取所述橡胶材料的不同维度上的不同强度的拉伸试验数据；基于所述拉伸试验数据和所述超弹性本构模型参数，获取所述橡胶材料的Mullins效应参数。2.如权利要求1所述的橡胶材料性能数据获取方法，其特征在于，所述获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，之前包括以下步骤：利用所述橡胶材料制成若干橡胶试样片；在所述橡胶试样片上确定预设数量的采样点，并测量所述采样点处的厚度；基于所述预设数量的采样点处的厚度，计算出所述橡胶试样片的平均厚度。3.如权利要求2所述的橡胶材料性能数据获取方法，其特征在于，所述获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，包括以下步骤：将所述橡胶试样片裁剪成哑铃型式样，并在所述哑铃型式样上贴上反光条，形成单轴拉伸式试样片；对所述单轴拉伸式试样片加载测试载荷；基于所述单轴拉伸式试样片的平均厚度以及所述测试载荷，获取单轴拉伸试验的应力应变数据。4.如权利要求2所述的橡胶材料性能数据获取方法，其特征在于，所述获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，包括以下步骤：将所述橡胶试样片裁剪成矩形式样，并在所述矩形式样上贴上反光条，形成平面拉伸式试样片；对所述平面拉伸式试样片加载测试载荷；基于所述平面拉伸式试样片的平均厚度以及所述测试载荷，获取平面拉伸试验的应力应变数据。5.如权利要求2所述的橡胶材料性能数据获取方法，其特征在于，所述获取橡胶材料用于表明超弹性本构关系的第一试验数据，包括以下步骤：将所述橡胶试样片裁剪成圆形式样，并在所述圆形式样上贴上反光条，形成等双轴拉伸式试样片；对所述等双轴拉伸式试样片加载测试载荷；基于所述等双轴拉伸式试样片的平均厚度以及所述测试载荷，获取等双轴拉伸试验的应力应变数据。6.如权利要求1所述的橡胶材料性能数据获取方法，其特征在于，所述第一试验数据包括单轴拉伸试验的应力应变数据、平面拉伸试验的应力应变数据以及双轴拉伸试验的...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄硕，熊芬，高祥达，吴旭，管政，
申请(专利权)人：东风汽车集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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