在汽車行業(yè)中，橡膠材料的概念不局限于天然橡膠，而是指任何與天然橡膠具有類似力學(xué)特性的材料。橡膠實(shí)際是高分子聚合物（分子量一般在10萬(wàn)以上），具有其它材料所沒(méi)有的高彈性，因而也稱為超彈性材料。
天然橡膠源于南美洲的哭淚樹(shù)，即三葉橡膠樹(shù)，樹(shù)皮割開(kāi)后流出的膠乳干燥凝固后就是天然橡膠。合成橡膠則是由不同單體用化學(xué)方法聚合而成，單體有丁二烯、苯乙烯、丙烯腈、異丁烯、氯丁二烯等多種，主要來(lái)源于石油提煉物。
橡膠的大分子是長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)，這種分子結(jié)構(gòu)使橡膠制品受熱變軟、遇冷發(fā)脆、不易成型、易磨損、易溶于有機(jī)溶劑，所以橡膠必須經(jīng)過(guò)硫化處理來(lái)改善性能。在一定的溫度和壓力條件下，生膠與硫化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，橡膠大分子由長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)交聯(lián)成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，從而具備了較高的彈性、耐熱性、拉伸強(qiáng)度和在有機(jī)溶劑中的不溶解性等性能。
橡膠通常還要使用炭黑來(lái)補(bǔ)強(qiáng)性能。炭黑通過(guò)吸附橡膠分子和形成包容達(dá)到增強(qiáng)效果；炭黑粒子之間本身還會(huì)形成二級(jí)網(wǎng)絡(luò)，二級(jí)網(wǎng)絡(luò)以及橡膠分子-炭黑粒子之間的網(wǎng)絡(luò)在橡膠變形的過(guò)程中會(huì)發(fā)生破壞與重構(gòu)。所以橡膠中加入炭黑后，其拉伸強(qiáng)度、硬度和耐磨性能都會(huì)有明顯的提高。
橡膠材料的力學(xué)特性可分為超彈性和粘彈性兩類。超彈性特性主要表現(xiàn)為低模量和高延展性、非線性應(yīng)力應(yīng)變曲線和幾乎不可壓縮性；粘彈性特性主要表現(xiàn)為蠕變和應(yīng)力松弛、滯后特性、動(dòng)態(tài)軟化特性和溫度效應(yīng)。
低模量和高延展性是橡膠材料最明顯也最重要的物理特性。圖3為天然橡膠的應(yīng)力-伸長(zhǎng)率曲線，伸長(zhǎng)率可達(dá)500%～1000%。在小應(yīng)變范圍內(nèi)橡膠的楊氏模量（由曲線正切值代表）在1.0MPa數(shù)量級(jí)。這種高可伸展性和低模量與金屬材料恰好相反，對(duì)常見(jiàn)的鋼鐵而言，楊氏模量的值約為200GPa，最大彈性延伸率約為10%或更低。
因?yàn)榈湍Ａ亢透哐诱剐裕鹉z在較小的應(yīng)力作用下就能發(fā)生高度變形，而且常常伴隨著大轉(zhuǎn)動(dòng)。
橡膠材料還有一個(gè)特點(diǎn)是它的體積幾乎不可壓縮，其泊松比通常大于0.48甚至有可能超過(guò)0.499，非常接近極限值0.5。這就意味著靜水壓力引起的變形接近0，導(dǎo)致純位移形式的有限元方案無(wú)法求解，需要采用特殊辦法處理。
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