neo-Hookean模型 — CAE术语分析

Neo-Hookean是由应变能函数W=C₁₀(I₁-3)定义的最简单超弹性模型。参数只有C₁₀一个。在小到中等应变（100%以下）时可以较好地再现橡胶的行为，但在大应变下会与实验不符。

Mooney-Rivlin是W=C₁₀(I₁-3)+C₀₁(I₂-3)，增加了I₂项。Neo-Hookean是C₀₁=0的特殊情形。Mooney-Rivlin在高应变下的拟合效果更好，但需要两个参数。实际工作中通常先用Neo-Hookean试算，精度不足再升级到Mooney-Rivlin。

在橡胶O形环压缩（应变约30%）和防尘套变形等中等变形情况下精度充分。参数仅为一个，拟合很简单，是"快速获得概算"时的第一选择。

小应变域中有C₁₀≈G/2（G为剪切弹性模量）的关系。橡胶可用氏硬度的经验公式估算G。最严格的方法是从单轴拉伸试验数据进行拟合。

比较橡胶拉伸试验中Neo-Hookean和Mooney-Rivlin的拟合精度是很好的学习练习。