ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓

本案例是O型密封圈受流體壓力作用


問題描述


受流體壓力作用;結(jié)構(gòu)形態(tài)分布如下圖所示,密封圈以橡膠建模,其余以解析剛體建模。

ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖1


材料信息


Rubber;Mooney-Rivlin;c10:3.6MPa;C01:3.87MPa;D:0.001;


工作目錄


選擇 File > Set Work Directory 設(shè)定工作目錄


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖2


幾何模組


自行建模并分割橡膠圈如下,注意建參考點(diǎn)“RP


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖3


屬性模組


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖4


    只給橡膠賦予材料


裝配模組


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖5


分析步模組


分析程序會選擇使用 Static, General 。共包含三個(gè)分析步,

第一個(gè)分析步:求解干涉;第二個(gè)分析步:外殼上移;第三個(gè)分析步:施加壓力。

    開啟幾何非線性。增量類型設(shè)置為Fixed,增量大小為0.01


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖6


交互模組


  • 定義接觸


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖7


有限滑移面面接觸摩擦系數(shù)0.15:


    • 求解干涉配合


    ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖8


    • 新建接觸類型為:Pressure Penetration

ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖9


     注意:主面為解析剛體,選擇從面即可,壓力大小 15E6

ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖10


  • 定義接觸

   

ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖11


有限滑移面面接觸摩擦系數(shù)0.15:


  • 創(chuàng)建接觸類型:Pressure Penetration


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖12


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖13


    在第三個(gè)分析步新增PPRESS 輸出


  • 定義邊界


Load 模組下,點(diǎn)擊 Create Boundary Condition 對參考點(diǎn)施加約束,全部約束。


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖14


  • 移動外殼,通過修改位移約束


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖15


網(wǎng)格模組


切換至 Mesh 模組,注意網(wǎng)格劃分與單元分配是處在同一個(gè)模組下。


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖16


使用的單元類型為減積分、雜交單元,因?yàn)?a href="http://www.yqgqt.org.cn/video/c209764" class="jsk-anchor">密封圈是不可壓縮的橡膠。


分析任務(wù)


切換至 Job 模組,新建分析任務(wù), 直接提交即可。

ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖17


    診斷信息

ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖18


    使用非對稱求解器


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖19


    我們是在第三個(gè)分析步執(zhí)行壓力穿透,所以這里調(diào)整是第三個(gè)分析步。


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖20


    計(jì)算可以完成,調(diào)整順利


可視化模組


切換至 Visualization 模組


  • Mises


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖21


看云圖,有沒有點(diǎn)揉臉的感覺ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖22


  • CPRESS


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖23


    左圖為施加流體壓力穿透前的模擬結(jié)果,右圖為施加流體壓力穿透之后的結(jié)果。壓力的上升非常明顯,除了幅度還有分布的改變。

  • PPRESS


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖24


    可以看出,幾乎沒有流體滲透到接觸區(qū)


    看看動畫


ABAQUS案例 | O型橡膠密封環(huán)受壓的圖25


文章來源:simulationX

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