相關(guān)的理論視頻課程：【JY】橡膠支座精細(xì)化模擬分析案例與教學(xué)

【注意】：該插件可自動(dòng)生產(chǎn)有限元模型，包括 模型、相互作用、網(wǎng)格劃分、橡膠本構(gòu)(多種可選)、荷載 等，可直接修改荷載條件進(jìn)行分析。

【常見(jiàn)問(wèn)題】水平滯回曲線可非常好好擬合試驗(yàn)支座曲線，豎向剛度(由于支座產(chǎn)品不同)需根據(jù)試驗(yàn)確定體積模量進(jìn)行調(diào)整分析。

【版本修訂】目前可適用于6.14~最新版本，歡迎下載使用！

【導(dǎo)讀】

     為了方便大家在分析橡膠支座時(shí)的建模，筆者基于abaqus">ABAQUS平臺(tái)開發(fā)了一種一鍵生成橡膠支座插件 (JYLRB)，該插件僅需在操作界面設(shè)置支座直徑、鉛芯直徑、封板厚度、橡膠厚度、鋼板厚度、橡膠層數(shù)、鋼材屈服應(yīng)力、面壓、所選擇的橡膠本構(gòu)模型以及剪切模量即可生成橡膠支座模型。內(nèi)容包括部件的建立及裝配、各部件本構(gòu)模型的設(shè)置、分析步的設(shè)置、相互作用的設(shè)置、邊界條件及荷載的施加、網(wǎng)格劃分、作業(yè)生成。該插件省去了繁瑣的建模步驟，以及本構(gòu)模型的計(jì)算，使用者僅需根據(jù)自身需要在模型上微調(diào)，可用于隔震支座及結(jié)構(gòu)的精細(xì)化分析。

 

【程序可解決的問(wèn)題】

    在使用ABAQUS平臺(tái)對(duì)橡膠支座進(jìn)行分析，動(dòng)自己的小手進(jìn)行建模時(shí)，由于橡膠與鋼板的接觸面眾多，在設(shè)置相互作用時(shí)過(guò)程繁瑣且很容易出錯(cuò)，消耗去大家大量的時(shí)間。本著能偷懶就偷懶的原則，筆者開發(fā)了這款插件。并且在進(jìn)行分析時(shí)，難點(diǎn)在于橡膠支座超彈性材料本構(gòu)的設(shè)置，橡膠材料的力學(xué)性能和金屬材料的力學(xué)性能有很大區(qū)別，如彈性，大變形，不可壓縮等。超彈性材料都有顯著的特征：

（1）能承受大彈性（可恢復(fù)）變形，應(yīng)變可達(dá)100-450%；

（2）由于材料分子鏈的拉直引起變形, 所以在外加應(yīng)力作用下, 體積變化很小。因此, 超彈體幾乎是不可壓縮的；

（3）應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系呈現(xiàn)出高度的非線性；通常, 拉伸狀態(tài)下, 材料先軟化再硬化，而壓縮時(shí)材料急劇硬化。

 

眾多的超彈性本構(gòu)模型該選哪一種？里面的參數(shù)如何計(jì)算并設(shè)置？而參數(shù)的設(shè)置對(duì)正確分析其力學(xué)性能至關(guān)重要。

有關(guān)橡膠支座力學(xué)性能、本構(gòu)模型選取及有限元分析可見(jiàn)推文：

橡膠支座的簡(jiǎn)述和其力學(xué)性能計(jì)算

橡膠支座精細(xì)化模擬與有限元分析注意要點(diǎn)

基于此，筆者開發(fā)了ABAQUS橡膠支座JYLRB插件，只需要設(shè)置相關(guān)參數(shù)及選取相關(guān)本構(gòu)模型，模型便可一秒鐘生成，與大家分享。

【操作界面】

操作界面各參數(shù)意義：

各部件生成：

各部件裝配：

本構(gòu)生成：

分析步生成：

相互作用設(shè)置：

荷載及邊界條件設(shè)置：

網(wǎng)格劃分：

【橡膠LRB支座插件正確性驗(yàn)證】

1. 有限元模型建立

為了驗(yàn)證所編子程序的合理性與正確性，針對(duì)于常用的五種超彈性本構(gòu)模型，分別為Arruda-Boyce模型、Mooney-Rivlin模型、Neo-Hooke模型、Yeoh模型及Ogden模型，生成橡膠支座模型。選用JY橡膠支座計(jì)算插件進(jìn)行驗(yàn)算，其準(zhǔn)確性已經(jīng)過(guò)驗(yàn)證，有關(guān)插件介紹詳見(jiàn)推文：

橡膠支座插件分享：點(diǎn)擊此處可下載~

   分別建立了五個(gè)有限元模型，除了所選取的橡膠超彈性模型本構(gòu)不同，其余參數(shù)均相同，保持默認(rèn)，最大剪應(yīng)變?yōu)?00%，逐級(jí)加載。不考慮支座在大變形下的硬化現(xiàn)象，僅對(duì)比200%剪應(yīng)變下插件模擬曲線及理論曲線。所有模型的以所選本構(gòu)模型命名。

2. 本構(gòu)正確性驗(yàn)證

Arruda-Boyce模型驗(yàn)證：

Mooney-Rivlin模型驗(yàn)證：

Neo-Hooke模型驗(yàn)證：

Ogden模型驗(yàn)證：

贊助插件后可下載，下載鏈接如下：