摘要:以完全基于實(shí)際材料、工藝參數(shù)建立的金屬橡膠數(shù)值模型為基礎(chǔ),對材料非線性剛度特性的細(xì)觀機(jī)理進(jìn)行了研究。在成形壓力曲線、組織形態(tài)、尺寸、準(zhǔn)靜態(tài)加載曲線四個(gè)方面對數(shù)值模型進(jìn)行了驗(yàn)證。對金屬橡膠組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行分解,建立了彈性微元細(xì)觀模型及其局部坐標(biāo)。對彈性微元的空間運(yùn)動模式、z向彈性變形模式、xoy平面彈性變形模式進(jìn)行了分析。建立了金屬橡膠非線性剛度特性的數(shù)學(xué)模型,對非線性剛度的細(xì)觀機(jī)理進(jìn)行了數(shù)學(xué)描述。數(shù)值模型與實(shí)驗(yàn)吻合良好,可靠性較強(qiáng)。準(zhǔn)靜態(tài)加載過程中,彈性微元的空間運(yùn)動以平移為主,空間轉(zhuǎn)動很小；z向彈性變形可以等效為若干曲梁的并聯(lián),并聯(lián)曲梁個(gè)數(shù)與應(yīng)變呈線性關(guān)系；xoy平面內(nèi)的彈性變形是一種使彈性微元兩端點(diǎn)距離變小的彎曲變形。建立的數(shù)學(xué)模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合良好,包含了材料的基本結(jié)構(gòu)參數(shù)、細(xì)觀特征參數(shù)以及非線性剛度機(jī)理參數(shù),各參數(shù)物理意義充分,模型準(zhǔn)確性較好。理論模型能夠?qū)Σ牧戏蔷€性剛度的細(xì)觀本質(zhì)進(jìn)行解釋,對材料的設(shè)計(jì)具備一定的指導(dǎo)意義。