橡胶受力变形问题

秦国士兵

各位前辈，小弟刚从事气密性检测行业，经常使用橡胶封堵工件。一直有几个疑问不明，特此请教各位，希望各位不吝赐教，感激不尽。

1、 橡胶的硬度和弹性模量是否可以转换？我在网上找到如下资料

lgE=0.0198HA-0.5432适用于硬质橡胶；E=(15.75+2.15HA)/(100-HA) 适用于软质橡胶，E是弹性模量，HA是邵氏A硬度。我用EXCEL做了简单表格如下：

这个转换关系正确吗？该表格中的弹性模量单位为MPa，对吗？

2、 橡胶受力后的变形规律。橡胶环受轴向力，其变化情况，尤其是橡胶环外部表面受限制(如下图，泊松比u=0.47)，或橡胶环内部为轴，向外变形两种类型。

小弟愚笨，在网上一直没有找到相关资料，大多数资料是采用有限元软件分析，理解困难。

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上图中，橡胶环受力后，会在内部中间隆起，与金属变形差距较大。隆起高度大概是多少，是否大体满足什么规律？

我在现场粗略测量了一下，橡胶环高度从16减少到10，环中间直径12缩小到9。

是否满足大体满足材料力学(不需要太精准)受压变形中，变形量L1=F*L/(E*A)呢？内径变化是否满足泊松比？

3、 最后请各位推荐一点关于橡胶受力变形的资料，另外求购书籍一本，不论新旧，只要字迹清晰：全美经典《材料力学（第四版）》美国W.J.纳什著，赵志岗译，科学出版社2002年出版。

某宝等网上只有复印版，买了一本字迹太模糊，很多看不清楚。求哪位前辈忍痛割爱，非常感谢。

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LIAOYAO

去这里问看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/

chencai02

要不要电子版？我有

fmdd

橡胶为超弹性材料，同一硬度的橡胶，其弹性模量并不恒定，换句话说，其应力与变形是非线性的，用普通的解析算法是处理不了的，目前做橡胶材料力学计算的，绝大多数都要用有限元方法。

4 {' [9 V2 ?" `. S3 G0 O其应力-应变曲线与材料相关，你需要找材料供应商要数据，如果材料供应商没有，你需要用伺服压力机自己做试验，测点画出该曲线，再用拟合法得到近似的应变函数。
; A) B4 u) u; W d6 l1 Q: c
气管接头的密封在发动机生产线上很常见，你的夹具方案在内部充压时，工件会滑脱，你需要有勾爪锁紧结构将它锁紧，夹具还要能快速释放。
2 C' c# y! _0 e# ~0 S: n
有个德国公司专门设计制作这种管接头的密封夹具。

秦国士兵

LIAOYAO 发表于 2015-5-31 15:20
去这里问看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/

感谢层主，这个网站我也搜索过了，没找到这家，看来还是性子急了

秦国士兵

fmdd 发表于 2015-5-31 16:55
橡胶为超弹性材料，同一硬度的橡胶，其弹性模量并不恒定，换句话说，其应力与变形是非线性的，用普通的解析 ...

谢谢层主。上面的夹具是有的，用的是旋压气缸，图中省略了。我们公司的橡胶元件是在淘宝上订购的，下次我去问一下。因为对有限元不了解，所以用起来很困难，用Solidworks自带的 插件可以做橡胶变形的有限元分析吗？
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秦国士兵

chencai02 发表于 2015-5-31 15:33
- j9 T7 f. J3 \/ E+ Y1 `1 t9 @要不要电子版？我有

谢谢，我已经有了。我就是看必威体育网址中分享的电子版，才想到买本纸质的看一看的，结果都不是很清晰，尤其是符号下标，都不清楚。

郝奇吾乃

ansys workbench

拉斯特

橡胶的结构决定了其力学特性，很多不同分子量的分子缠绕在一起，有范德华力，硫化以后产生的力，里面的添加剂可以提升某些性能，比较C，就可以增加硬度，提高硬度等等。

就像金属一样，添加不同的元素就可以达到某些特性，比如镍，可以细化晶粒，Mo可以增加红硬性。

元素可以决定物质有哪些性能，但性能的好坏必须通过高质量的冶炼（金属）或者混炼（橡胶）来实现。
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所以套用8爷的一句话，设计就是玩的材料与数学。

冷水黄金

根据u值计算。
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