利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)

利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖1

汽車工業車門上的密封件。密封件是一條長條橡膠,將被建模為平面應變問題。進行了一系列材料測試,包括單軸拉伸試驗、雙軸拉伸試驗和剪切試驗。

經過一系列數據擬合試驗表明,對于該材料試驗數據,雙參數“Mooney-Rivlin超彈性模型”擬合數據的效果優于其他模型,決定采用雙參數Mooney-Rivlin模型。

本教程中使用的單位制是“美國習慣用單位 (in-lbm-lbf-s)”。

步驟 1:概述

  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖2
  2. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖3
  • 汽車工業車門上的密封件。密封件是一條長條橡膠,將被建模為平面應變問題。進行了一系列材料測試,包括單軸拉伸試驗、雙軸拉伸試驗和剪切試驗。
  • 經過一系列數據擬合試驗表明,對于該材料試驗數據,雙參數“Mooney-Rivlin超彈性模型”擬合數據的效果優于其他模型,決定采用雙參數Mooney-Rivlin模型。

第 2 步:設置

  • 在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態結構分析:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖4

步驟3:工程數據(材料模型)

  • 本教程最重要的部分是創建和定義材料數據。
  • 創建一個名為“橡膠”的新材料:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖5
  • 擴展超彈性實驗數據,將單軸測試數據、雙軸測試數據和剪切測試數據添加到創建的材料模型中:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖6
  • 單軸測試數據參數:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖7
  2. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖8
  • 雙軸測試數據參數:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖9
  2. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖10
  • 剪切試驗數據參數:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖11
  2. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖12
  • 展開超彈性并將“Mooney-Rivlin 雙參數模型”測試數據添加到創建的材料模型中:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖13
  • 選擇“曲線擬合”,然后選擇“求解曲線擬合”:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖14
  • 再次右鍵單擊“曲線擬合”,并選擇“將計算值復制到屬性”:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖15
  • 點表示測試數據,線表示“雙參數 Mooney-Rivlin 模型”擬合的曲線。
  • 默認材料“結構鋼”已用作上鋼板和下鋼板的材料。

步驟4:幾何(DesignModeler)

  • 在 DesignModeler 上創建的橡膠、上鋼板和下鋼板的尺寸如下所示:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖16
  • 本教程使用了半模型:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖17

步驟 5:網格劃分操作(默認幾何)

  • 已實施元素尺寸為“7.874e-3 in.”的默認網格操作:
  1. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖18
  2. 利用超彈性實驗數據進行平面密封模擬(Mooney-Rivlin 超彈性模型)的圖19

步驟6:接觸(無摩擦接觸)


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