橡胶材料是种典型的高弹-粘弹性材料,其力学性能表现出明显的应变依赖性、频率依赖性、载荷历史依赖性等,同时由于橡胶材料的物理非线性与几何非线性,使得其本构方程的构建变得尤为复杂,以至于目前橡胶制品的设计中还没有一个完善的能够准确描述橡胶材料力学性能的本构方程可用,本文主要针对橡胶材料的高弹性、高弹-粘弹性本构方程进行探讨分析,主要研究工作与研究结果概述为如下几方面:1、简要介绍橡胶材料本构方程的研究现状以及应变、温度、频率对橡胶材料粘弹性的影响;2、橡胶材料的实验研究,主要包括静态(含准静态)实验和动态实验两部分。静态实验包括:拉伸-回复实验、应力松弛实验等,动态实验包括:动态应变扫描测试与动态温度扫描测试。基于以上实验,一方面对橡胶材料力学实验的结果进行描述分析,进而展示橡胶材料高弹-粘弹特性规律,另一方面为后续本构方程的研究提供了实验基础;3、橡胶材料高弹本构方程研究中,首先讨论分析不同类别高弹性本构模型对单轴拉伸(UT)、平面拉伸(PT)及等双轴拉伸(ET)三种拉伸模式下实验数据的拟合性;其次本文基于统计理论提出一种新的混合高弹性本构模型,该混合本构模型以Gaussian模型表示Gaussian变形部分,以8链网络模型表示非Gaussian变形部分,并通过定义相应的非线性比例函数连接,进而提出一种新的混合高弹性本构模型。并分别从实验数据及Treloar数据两方面进行了验证对比,证明了该混合模型的合理可靠。并基于Fortran语言及相关编码规则,将该混合本构模型编译为UHYPER子程序;4、橡胶材料粘弹本构方程研究中,首先基于传统力学模型的不足,提出修正Zener模型,即以非线性弹簧及非线性Maxwell模型替代原模型中的线性弹簧及线性Maxwell模型。其次,基于修正Zener力学模型,分别提出基于率形式的高弹-粘弹性本构模型以及基于第一应变不变量的高弹-粘弹性本构模型,且这两种模型均是将应力拆分为高弹应力与粘弹应力两部分,并分别通过模拟计算与实验值对比以验证模型的合理性。