橡膠，應(yīng)力松弛，Abaqus
關(guān)注創(chuàng)建者：TrusmanLee 創(chuàng)建時(shí)間：2019-11-26
橡膠，應(yīng)力松弛，Abaqus的視頻教程
ABAQUS焊后熱處理消除焊接殘余應(yīng)力的數(shù)值模擬（蠕變應(yīng)力松弛）
以管道環(huán)焊縫焊接殘余應(yīng)力為初始條件，考慮焊后熱處理的蠕變應(yīng)力松弛機(jī)制，使用abaqus計(jì)算了PWHT后的殘余應(yīng)力分布狀態(tài)。詳細(xì)講解了殘余應(yīng)力導(dǎo)入過(guò)程及后處理。QQ1224294049 參考： https://www.yqgqt.org.cn/content/post/422113 https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12175
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原創(chuàng)-Abaqus蠕變分析（U型彈片）-應(yīng)力松弛&蠕變變形
使用Abaqus進(jìn)行了U型彈片的蠕變分析，分為兩種加載方式：位移加載和恒力加載。 前者由于蠕變現(xiàn)象發(fā)生應(yīng)力松弛，造成彈片“彈力”的降低；后者在恒力作用下發(fā)生蠕變變形。 購(gòu)買(mǎi)前可加QQ1224294049，咨詢本視頻相關(guān)內(nèi)容。購(gòu)買(mǎi)后索取cae文件。
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ABAQUS-橡膠件壓縮后應(yīng)力釋放模擬
本案例基于ABAQUS/Standar模擬了三維橡膠件受壓縮后應(yīng)力釋放過(guò)程，定義橡膠材料參數(shù)和粘彈性參數(shù)，建立兩個(gè)分析步，第一個(gè)靜態(tài)分析步剛性板壓縮橡膠，第二個(gè) visco粘彈性分析步，在保持壓縮狀態(tài)不變時(shí)，隨時(shí)間的延長(zhǎng)，橡膠應(yīng)力減小，這就是應(yīng)力釋放過(guò)程。輸出應(yīng)力應(yīng)變?cè)茍D，及節(jié)點(diǎn)應(yīng)力-時(shí)間變化曲線。
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橡膠，應(yīng)力松弛，Abaqus的實(shí)例教程
由于橡膠材料具有超彈性能，當(dāng)受到較大外載時(shí)，表現(xiàn)出高度非線性的特性，往往使得密封圈的精確仿真求解十分困難。
ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問(wèn)題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問(wèn)題。ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫(kù)。并擁有各種類(lèi)型的材料模型庫(kù)，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力/位移）問(wèn)題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問(wèn)題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
橡膠密封墊的密封性常用表面接觸應(yīng)力大小來(lái)表示，其力學(xué)行為常用超彈性本構(gòu)模型來(lái)描述，同時(shí)橡膠具有黏彈性特性，在長(zhǎng)期受壓狀態(tài)下，會(huì)出現(xiàn)力學(xué)松弛現(xiàn)象。
本篇文章展示ABAQUS軟件在仿真橡膠墊的超彈性變形行為及應(yīng)力松弛現(xiàn)象的功能，應(yīng)力釋放模型采用應(yīng)力釋放實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，超彈性模型為Mooney-Rivlin超彈性力學(xué)模型：
在軟件進(jìn)行模型裝配，裝配后如圖1所示。先對(duì)上模具施加位移，待橡膠密封墊片獲得一定應(yīng)力場(chǎng)后再仿真應(yīng)力釋放過(guò)程，分別采用靜力隱身和粘性分析步，然后設(shè)置場(chǎng)變量和歷史變量輸出，分別如圖2和圖3所示。
圖1 模型裝配圖
圖2 變量輸出
圖3 歷史變量輸出
定義上下模具與橡膠密封墊，摩擦系數(shù)為0.16，定義好之后如圖4所示。
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能量釋放率的加載模式
這為工程實(shí)踐中不同的失效模式（突然斷裂、疲勞破壞、應(yīng)力松弛開(kāi)裂）提供了統(tǒng)一的分析框架。一個(gè)核心問(wèn)題隨之而來(lái)：對(duì)于您正在研發(fā)或應(yīng)用的具體材料，它的Gc 和Gth 究竟是多少？
廣義Maxwell / Prony級(jí)數(shù)參數(shù)擬合
基于應(yīng)力松弛或蠕變曲線，擬合表征時(shí)間依賴性的Prony級(jí)數(shù)參數(shù)。該系列參數(shù)可直接用于Abaqus、Ansys、Marc等軟件的粘彈性材料模型，準(zhǔn)確模擬材料的長(zhǎng)期松弛或蠕變行為。
此項(xiàng)測(cè)試獲得的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)，能極大提升模型在復(fù)雜多軸應(yīng)力狀態(tài)下（例如：橡膠密封圈膨脹、橡膠減振器壓縮、輪胎胎面接地等工況）的預(yù)測(cè)精度。
為獲得這一關(guān)鍵數(shù)據(jù)，我司提供傳統(tǒng)16爪周向夾持與充氣式膨脹兩種等雙軸拉伸測(cè)試方法，可根據(jù)您的具體需求進(jìn)行選擇。
核心測(cè)試
動(dòng)態(tài)彈性模量/損耗因子測(cè)試、蠕變/應(yīng)力松弛測(cè)試、粘彈性疲勞測(cè)試、粘滯生熱與熱傳導(dǎo)性能測(cè)試。
工程價(jià)值
獲取用于瞬態(tài)熱-力耦合仿真所需的粘彈性參數(shù)與熱物理參數(shù)，精確預(yù)測(cè)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)剛度、生熱及在長(zhǎng)期載荷下的松弛或蠕變行為。
基于ABAQUS的汽車(chē)防塵罩有限元分析2個(gè)月前
其中，</p><ul><li>幾何非線性：防塵罩材料為橡膠，其在工況中會(huì)出現(xiàn)大的彈性變形，已經(jīng)不能用小變形理論分析；</li><li>材料非線性：防塵罩材料為橡膠，其應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系曲線為非線性的，材料本構(gòu)模型為非線性；</li><li>接觸非線性：防塵罩工作過(guò)程中，防塵罩與其他結(jié)構(gòu)的接觸狀態(tài)在分析過(guò)程中發(fā)生變化。
Moldex3D仿真分析之芯片封裝制程挑戰(zhàn)與不確定性3個(gè)月前
、轉(zhuǎn)化率和壓力分布
? 預(yù)測(cè)氣泡缺陷（考慮排氣效果）與翹曲
后熟化制程翹曲與應(yīng)力分析
? 顯示經(jīng)過(guò)后熟化階段的應(yīng)力松弛和化學(xué)收縮現(xiàn)象
? 計(jì)算溫度、轉(zhuǎn)化率與應(yīng)力分布并預(yù)測(cè)可能產(chǎn)生的變形
高階材料特性量測(cè)
? 可量測(cè)反應(yīng)動(dòng)力、黏度、黏彈性提供流動(dòng)仿真
? 黏彈應(yīng)力釋放、化學(xué)收縮率、熱膨脹收縮效應(yīng)達(dá)成精準(zhǔn)預(yù)測(cè)翹曲
Moldex3D 支持多種封裝制程模擬轉(zhuǎn)注成型與覆晶底部填膠模擬
在 Abaqus 仿真環(huán)境中，針對(duì)軟體機(jī)器人的超彈性材料本構(gòu)，主要存在兩種主流賦予方式：一是直接調(diào)用內(nèi)置的Mooney-Rivlin 應(yīng)變勢(shì)能模型，適用于常規(guī)彈性體（如硅橡膠）的快速仿真；二是通過(guò)UHYPER.for 用戶子程序自定義應(yīng)變勢(shì)能，適配新型超彈性材料（如梯度彈性體、仿生彈性體）的特殊力學(xué)行為。
在先進(jìn)封裝如BGA、WLCSP、SiP與3D集成中，焊點(diǎn)長(zhǎng)期經(jīng)受芯片功耗發(fā)熱與外部環(huán)境溫差的交替作用，其微觀組織不斷經(jīng)歷熱脹冷縮和蠕變松弛。由于芯片（Si）、基板（BT/FR-4/陶瓷）與焊料（SnAgCu）之間存在顯著熱膨脹系數(shù)差異，反復(fù)的熱應(yīng)力和剪切應(yīng)力會(huì)在焊點(diǎn)頸部和角部區(qū)域集中，促使疲勞裂紋逐步萌生并向內(nèi)部擴(kuò)展，最終導(dǎo)致虛焊或開(kāi)路等失效形式。
二次升溫過(guò)程能夠有效消除聚合物樣品的熱歷史、內(nèi)應(yīng)力及水分干擾，使玻璃化轉(zhuǎn)變曲線呈現(xiàn)更為典型和規(guī)整的形狀；對(duì)于熱固性樹(shù)脂，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度通常有所提高；對(duì)部分結(jié)晶聚合物，可研究其結(jié)晶歷史對(duì)結(jié)晶度、熔程和熔融熱焓的影響；同時(shí)，該方法有利于橫向比較不同樣品之間的本征性能差異。
橡膠和金屬的力學(xué)行為有非常大的差異，我們首先可以從平均應(yīng)變或應(yīng)力對(duì)材料疲勞性能影響的角度來(lái)分析這種差異。
圖1顯示了幾個(gè)典型的等幅應(yīng)變循環(huán)，每個(gè)循環(huán)都處于不同的平均應(yīng)變水平。在循環(huán)疲勞試驗(yàn)中，如果施加的應(yīng)力幅度等于平均應(yīng)力，我們把這種情況稱(chēng)為脈沖載荷循環(huán)或全松弛載荷循環(huán)。如果平均應(yīng)力為零，我們把這種情況稱(chēng)為完全反轉(zhuǎn)的拉伸/壓縮加載循環(huán)。
