本實例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個例子，該例子主要說明超彈性材料的受壓分析。

本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進行分析

【問題描述】

一橡膠支座如下圖所示

下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對橡膠支座做壓縮仿真。

已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗數據：單軸拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗數據如下

表1 單軸拉伸試驗數據

表2 雙軸拉伸試驗數據

表3 平面剪切試驗數據

橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過支座旋轉軸的一個半切面）

【問題分析】

• 分析類型：靜力學分析

• 非線性考慮：因為有大變形，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結合，節點共享，不需要考慮接觸問題；橡膠是典型的超彈性材料，要輸入試驗數據模擬應力-應變曲線。鋼材是線彈性。

• 幾何建模：軸對稱問題，只需要取出一個截面，由于結構上下對稱，再取該截面的一半建模，以減小計算量。

• 分析步：只需要一個分析步。

• 邊界條件：對于對稱面施加對稱邊界條件，在鋼材表面施加均布載荷。

• 網格劃分：使用四邊形雜交軸對稱單元CAX8H.

【求解過程】

1. 創建部件

根據上述尺寸創建草圖，創建一個軸對稱柔性部件，并分割為兩部分，結果如下圖。

2. 定義材料屬性

定義兩種材料屬性：鋼材和橡膠。

對于鋼材，只定義彈性模量和泊松比

對于橡膠，定義超彈性材料，確定對于應變勢能使用多項式，而該多項式是用試驗數據插值得到的。

對于試驗數據，分別輸入單軸，雙軸，平面試驗數據。

進行數據插值，獲取多項式的系數

3. 定義并分配截面屬性

創建兩種截面屬性，分別索引兩種材料模型

將這兩種截面屬性分配到幾何圖形中對應的面域

4. 裝配部件

只有一個部件，直接裝配。

5. 設置分析步

只設置一個分析步，打開大變形開關，

設置初始時間步長為0.01

6. 定義載荷和邊界條件

對于上邊線，定義對稱邊界條件

對于下邊線，在第一個分析步中施加均布載荷

7. 劃分網格

對各邊指定下圖所示的網格劃分份數

使用四邊雜交軸對稱單元CAX8H劃分網格，結果如下

8. 創建作業并提交

9. 后處理

觀察橡膠支座的變形。最后時刻的變形

最后時刻的米塞斯應力

文章來源：CAE愛聯盟