On the question of the physical interpretation of material constants of hyperelastic models
Year: 2025
Type: article
Abstract: Аннотация.Известна востребованность гиперупругих моделей деформирования при проектировании изделий технического назначения с использованием эластомерных материалов (резины и резиноподобных полиуретанов, силиконов и термоэластопластов ТЭП), реализующих высокие (до 500%) обратимые деформации и демпфирующую способность при циклической и ударной нагрузке.К таким изделиям относятся автомобильные шины, амортизаторы, передачи с гибкой связью, «compliance mechanisms» в робототехнике и т.п.Не менее актуальным и при этом социально значимым является применение теории гиперупругости с целью разработки имплантируемых материалов и устройств для общей, кардио-и пластической хирургии, включая замещение мягких биологических тканей (кожи, мышц, связок и т.д.) их функциональными аналогами в виде биосовместимых синтетических материалов.Но одной из нерешенных проблем механики гиперупругих моделей материалов остается физическая интерпретация их материальных констант.В данном сообщении материальные постоянные моделей сопоставлены с упругими модулями материалов (𝐸 0 и 𝐺 0 ) в недеформированном состоянии.Верифицировано, что для неогуковской модели выполняется соотношениеСделан вывод, что материальные постоянные являются показателями механической стабильности гиперупругих моделей вследствие условия Hill -Drucker.На примере биоматериала произведено сравнение результатов, полученных с помощью найденных формул, между собой и с показателями других моделей: линейной, билинейной и экспоненциальной.Установлено, что ряд моделей неудовлетворительно описывают поведение материала при малых деформациях.
Authors: S. A. Muslov, P. Yu. Sukhochev
Institution: Lomonosov Moscow State University
Language: English
Subfield: Biomedical Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: diamond
OpenAlex ID: W4413861647