由于 H:I=1，可以看做是纤维分布在三个主方向上的平均分配系数，平均分配系数可以耦合在代表增强纤维项的自由能函数中，它代表了不同方向纤维的力学贡献。此外，建立一个合适的代表增强纤维项的本构关系也是至关重要的。通常各向异性的自由能函数由各向同性自由能函数加上解耦的各向异性相来表示，我们可以参考各向异性弹性体或生物组织的相关本构关系。
例如(Holzapfel, 2004)、(Merodio and Ogden 2005)和(Ogden, 2009)。但是这些已有的本构模型都描述了强化的单轴拉伸曲线，并不适合于有软化趋势的打印水凝胶纤维材料的真实单轴拉伸曲线。提出了另一种结合平均分配系数的增强纤维项的自由能函数：模量相关的参数，三个主方向上的拉伸率，并且为打印路径方向。稍后我们将把这个本构方程和水凝胶基体结合，再与实验结果的拉伸曲线进行比较。分散系数的下限描述了理想排布的纤维。而分散系数的上限描述了各向同性分布的纤维，在这种情况下密度函数变为常数。
