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研究了不同炭黑填充量的天然橡胶、丁苯橡胶的硫化橡胶在多次外力作用下的应力软化效应。从炭黑填充和未填充硫化橡胶的弹性形变自由能和应力－应变关系式出发，用两次形变的自由能差值和应力差值来表征炭黑填充硫化橡胶的应力软化效应，提出了两个表达式。试验结果表明表达式能较好地反映硫化橡胶的软化效应同形变量、交联结构和炭黑结构之间的关系，具有理论和实用意义。