橡膠受力變形問題

秦國士兵

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              各位前輩，小弟剛從事氣密性檢測行業(yè)，經(jīng)常使用橡膠封堵工件。一直有幾個(gè)疑問不明，特此請教各位，希望各位不吝賜教，感激不盡。

1、  橡膠的硬度和彈性模量是否可以轉(zhuǎn)換？我在網(wǎng)上找到如下資料

lgE=0.0198HA-0.5432適用于硬質(zhì)橡膠；E=(15.75+2.15HA)/(100-HA) 適用于軟質(zhì)橡膠，E是彈性模量，HA是邵氏A硬度。我用EXCEL做了簡單表格如下：

這個(gè)轉(zhuǎn)換關(guān)系正確嗎？該表格中的彈性模量單位為MPa，對嗎？

2、  橡膠受力后的變形規(guī)律。橡膠環(huán)受軸向力，其變化情況，尤其是橡膠環(huán)外部表面受限制(如下圖，泊松比u=0.47)，或橡膠環(huán)內(nèi)部為軸，向外變形兩種類型。

小弟愚笨，在網(wǎng)上一直沒有找到相關(guān)資料，大多數(shù)資料是采用有限元軟件分析，理解困難。

上圖中，橡膠環(huán)受力后，會(huì)在內(nèi)部中間隆起，與金屬變形差距較大。隆起高度大概是多少，是否大體滿足什么規(guī)律？

我在現(xiàn)場粗略測量了一下，橡膠環(huán)高度從16減少到10，環(huán)中間直徑12縮小到9。

是否滿足大體滿足材料力學(xué)(不需要太精準(zhǔn))受壓變形中，變形量L1=F*L/(E*A)呢？內(nèi)徑變化是否滿足泊松比？

3、  最后請各位推薦一點(diǎn)關(guān)于橡膠受力變形的資料，另外求購書籍一本，不論新舊，只要字跡清晰：全美經(jīng)典《材料力學(xué)（第四版）》美國W.J.納什著，趙志崗譯，科學(xué)出版社2002年出版。

某寶等網(wǎng)上只有復(fù)印版，買了一本字跡太模糊，很多看不清楚。求哪位前輩忍痛割愛，非常感謝。

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LIAOYAO

去這里問看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/

chencai02

要不要電子版？我有

fmdd

橡膠為超彈性材料，同一硬度的橡膠，其彈性模量并不恒定，換句話說，其應(yīng)力與變形是非線性的，用普通的解析算法是處理不了的，目前做橡膠材料力學(xué)計(jì)算的，絕大多數(shù)都要用有限元方法。

其應(yīng)力-應(yīng)變曲線與材料相關(guān)，你需要找材料供應(yīng)商要數(shù)據(jù)，如果材料供應(yīng)商沒有，你需要用伺服壓力機(jī)自己做試驗(yàn)，測點(diǎn)畫出該曲線，再用擬合法得到近似的應(yīng)變函數(shù)。

" \7 o9 R. d/ T; I* k9 C/ D氣管接頭的密封在發(fā)動(dòng)機(jī)生產(chǎn)線上很常見，你的夾具方案在內(nèi)部充壓時(shí)，工件會(huì)滑脫，你需要有勾爪鎖緊結(jié)構(gòu)將它鎖緊，夾具還要能快速釋放。
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# C' m; f" d0 B; c; ?. q/ c有個(gè)德國公司專門設(shè)計(jì)制作這種管接頭的密封夾具。

秦國士兵

LIAOYAO 發(fā)表于 2015-5-31 15:20
去這里問看看 http://book.kongfz.com/18459/213972036/

感謝層主，這個(gè)網(wǎng)站我也搜索過了，沒找到這家，看來還是性子急了
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秦國士兵

fmdd 發(fā)表于 2015-5-31 16:55
  z" A" j5 P) ~  E, V5 t' |) J5 L8 |橡膠為超彈性材料，同一硬度的橡膠，其彈性模量并不恒定，換句話說，其應(yīng)力與變形是非線性的，用普通的解析 ...

% y* X! ^2 ?* b/ \9 v* V3 O      謝謝層主。上面的夾具是有的，用的是旋壓氣缸，圖中省略了。我們公司的橡膠元件是在淘寶上訂購的，下次我去問一下。因?yàn)閷τ邢拊涣私?，所以用起來很困難，用Solidworks自帶的 插件可以做橡膠變形的有限元分析嗎？
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秦國士兵

chencai02 發(fā)表于 2015-5-31 15:33
) Z! v& y( D7 U( h要不要電子版？我有

謝謝，我已經(jīng)有了。我就是看社區(qū)中分享的電子版，才想到買本紙質(zhì)的看一看的，結(jié)果都不是很清晰，尤其是符號下標(biāo)，都不清楚。

郝奇吾乃

ansys workbench

拉斯特

橡膠的結(jié)構(gòu)決定了其力學(xué)特性，很多不同分子量的分子纏繞在一起，有范德華力，硫化以后產(chǎn)生的力，里面的添加劑可以提升某些性能，比較C，就可以增加硬度，提高硬度等等。
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2 g6 Z+ ^8 q7 p就像金屬一樣，添加不同的元素就可以達(dá)到某些特性，比如鎳，可以細(xì)化晶粒，Mo可以增加紅硬性。
: [( m: V' B' z+ P( {1 l9 E7 B
元素可以決定物質(zhì)有哪些性能，但性能的好壞必須通過高質(zhì)量的冶煉（金屬）或者混煉（橡膠）來實(shí)現(xiàn)。

所以套用8爺?shù)囊痪湓挘O(shè)計(jì)就是玩的材料與數(shù)學(xué)。

冷水黃金

根據(jù)u值計(jì)算。