宇航材料工艺http://www.yhclgy.com2023年第1期XM23胶的单轴拉伸试验及超弹性本构模型构建罗鹏1,2,3孙亮1,3程伟华1,3陈怀军1,3罗海燕1,3(1中国科学院合肥物质科学研究院,安徽光学精密机械研究所,合肥230031)(2中国科学技术大学,合肥230026)(3中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室,合肥230031)文摘XM23胶广泛应用于航天光学遥感器,用于粘接光学透镜与金属结构件,可以起到减振作用。目前对XM23胶的力学性能的研究都是基于线弹性理论,但XM23胶是一种高聚合物,表现出非线性特征,无法使用线弹性材料的杨氏模量和泊松比进行准确地表征。本文首先通过XM23胶的单轴拉伸试验测试出该胶的应力应变数据,基于超弹性理论,尝试运用3种超弹性本构模型进行数据拟合。分析发现,Mooney-Rivlin3参数本构模型最适于表征XM23胶的力学性能,其本构模型材料参数C10为-0.2059MPa、C01为0.6888MPa、C11为0.0557MPa。利用此本构模型使用有限元软件模拟了该胶的单轴拉伸试验,仿真得到应力应变数据在误差范围内与试验数据一致。XM23胶的超弹性本构模型构建为XM23胶的胶接结构有限元建模提供了理论和数据支撑。关键词XM23胶,单轴拉伸,超弹性本构模型,有限元仿真中图分类号:TH145.4+1DOI:10.12044/j.issn.1007-2330.2023.01.005UniaxialTensileTestofXM23GlueandHyperelasticConstitutiveModelConstructionLUOPeng1,2,3SUNLiang1,3CHENGWeihua1,3CHENHuaijun1,3LUOHaiyan1,3(1AnhuiInstituteofOpticsandFineMechanics,HefeiInstitutesofPhysicalScience,ChineseAcademyofSciences,Hefei230031)(2UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230026)(3KeyLaboratoryofOpticalCalibrationandCharacterizationofChineseAcademyofScience,Hefei230031)AbstractXM23gluewaswidelyusedinaerospaceopticalremotesensorsforbondingopticallensesandmetalstructuralparts,whichcouldplayashockabsorptionrole.Atpresent,theresearchofthemechanicalpropertiesofXM23gluewasbasedonlinearelastictheory.However,XM23gluewasahighpolymerandexhibitednonlinearcharacteristics,whichcouldnotbeaccuratelycharacterizedbyYoung′smodulusandPoisson′sratiooflinearelasticmaterials.Inthispaper,thestress-straindataofXM23gluewasfirsttestedbytheuniaxialtensiletestofXM23glue.Basedonthetheoryofhyperelasticity,threek...