橡膠的案例
基于經(jīng)驗(yàn)公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構(gòu)參數(shù)的確定方法（使用LS-DYNA隱式算法進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)橡膠壓縮數(shù)值模擬） ￥12.86
基于經(jīng)驗(yàn)公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構(gòu)參數(shù)的確定方法
—使用LS-DYNA隱式算法進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)橡膠壓縮數(shù)值模擬
一、引言
橡膠材料的力學(xué)特性一般是通過材料力學(xué)性能試驗(yàn)得到應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，之后擬合相應(yīng)的本構(gòu)模型來得到其材料系數(shù)，然而這組系數(shù)只能在橡膠相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)應(yīng)變范圍內(nèi)使用，一旦超出實(shí)驗(yàn)應(yīng)變范圍，這組系數(shù)就不再可靠。考慮到實(shí)驗(yàn)的成本、實(shí)驗(yàn)條件的多變、橡膠的材料不均勻及仿真研究時(shí)的迅速、高效性，本文基于理論分析和實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)結(jié)果，結(jié)合仿真分析在不需進(jìn)行試驗(yàn)的前提下對不同硬度的橡膠Mooney?Rivlin模型本構(gòu)參數(shù)予以確定，所確定的本構(gòu)參數(shù)可滿足大部分仿真工況。
Mooney?Rivlin是一個(gè)比較經(jīng)典的橡膠本構(gòu)模型，使用它幾乎可以模擬所有橡膠材料的力學(xué)行為，其適用于中、小變形，一般可應(yīng)用于應(yīng)變約為100%(拉)和30%（壓）的情況。在仿真分析中使用較簡單、應(yīng)用最廣泛、精度可接受的應(yīng)變能密度函數(shù)首選Mooney?Rivlin模型，其是可表達(dá)接近不可壓縮天然橡膠應(yīng)力應(yīng)變特性的較合理的橡膠本構(gòu)模型。
二、理論分析
橡膠的剪切模量和彈性模量主要取決于其邵氏硬度，根據(jù)彈性理論：
由式（1）和（2），令彈性模量相等可得：
由于橡膠的容積彈性模數(shù)K≈2720N/mm2，剪切模量G≤2.4N/mm2,代入可得其泊松比典型值為0.4996，與0.5十分接近，本構(gòu)模型參數(shù)確定時(shí)可將泊松比視為0.5。因此橡膠材料的彈性模量和剪切模量有如下關(guān)系：
Mooney?Rivlin模型的表達(dá)式為：
該模型可很好的描述變形小于150%的橡膠材料力學(xué)性能，完全能夠滿足橡膠實(shí)際應(yīng)用的性能計(jì)算。
展開 汽車工業(yè)推動(dòng)橡膠消費(fèi)需求 2018年合成橡膠產(chǎn)量將超600萬噸
合成橡膠是指用化學(xué)方法合成的人造橡膠，具有優(yōu)良的彈性，被廣泛應(yīng)用于車輛、家用電器、醫(yī)用產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。根據(jù)使用特性，合成橡膠可分為通用合成橡膠和特種合成橡膠。其中，通用合成橡膠是指可以部分或全部代替天然橡膠使用的膠種，如丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠等，主要用于輪胎制品和一般工業(yè)橡膠制品。
目前，合成橡膠的主要生產(chǎn)國是美國、中國、日本、俄羅斯、德國。隨著全球經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)，新興經(jīng)濟(jì)體國家汽車工業(yè)的不斷發(fā)展推動(dòng)了橡膠消費(fèi)的需求。中國、日本和美國繼續(xù)保持著全球橡膠消費(fèi)引領(lǐng)國地位。
據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2017年中國合成橡膠累計(jì)產(chǎn)量為578.7萬噸，同比增長4%。2018年1-2月全國合成橡膠產(chǎn)量累計(jì)為104.5萬噸，累計(jì)同比增速2.5%。
2017-2018年1-2月全國合成橡膠產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表
合成橡膠是指用化學(xué)方法合成的人造橡膠，具有優(yōu)良的彈性，被廣泛應(yīng)用于車輛、家用電器、醫(yī)用產(chǎn)品等眾多領(lǐng)域。根據(jù)使用特性，合成橡膠可分為通用合成橡膠和特種合成橡膠。其中，通用合成橡膠是指可以部分或全部代替天然橡膠使用的膠種，如丁苯橡膠、順丁橡膠、異戊橡膠等，主要用于輪胎制品和一般工業(yè)橡膠制品。
目前，合成橡膠的主要生產(chǎn)國是美國、中國、日本、俄羅斯、德國。隨著全球經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)，新興經(jīng)濟(jì)體國家汽車工業(yè)的不斷發(fā)展推動(dòng)了橡膠消費(fèi)的需求。中國、日本和美國繼續(xù)保持著全球橡膠消費(fèi)引領(lǐng)國地位。
據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，2017年中國合成橡膠累計(jì)產(chǎn)量為578.7萬噸，同比增長4%。2018年1-2月全國合成橡膠產(chǎn)量累計(jì)為104.5萬噸，累計(jì)同比增速2.5%。
2017-2018年1-2月全國合成橡膠產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)表
資料來源：前瞻數(shù)據(jù)庫整理
我國合成橡膠產(chǎn)量不斷增大的同時(shí)，合成橡膠的需求量也保持了較快增長。
展開 橡膠脫模劑-汽車橡膠制品的應(yīng)用
https://m.hongyantu.com/goodlist/sz/47684.html
從整車來看，除了輪胎及內(nèi)外裝飾橡膠配件外，需要橡膠配件的按其種類分，可分為三大類：
一、膠管類
1、車身用
（1）燃料膠管［以氟橡膠制造］
（2）注油管［以丁腈橡膠制造］
（3）空調(diào)器膠管［以丁基橡膠或丁腈橡膠制造］
2、底盤用
（1）AT油冷卻器膠管［以丙烯酸橡膠制造
（2）動(dòng)力轉(zhuǎn)向管［以丙烯酸橡膠制造］
（3）制動(dòng)膠管［以三元乙丙橡膠制造］
（4）離合器膠管［以三元乙丙橡膠制造］
（5）軟管［以共聚氯醚橡膠制造
3、發(fā)動(dòng)機(jī)用
（1）燃料膠管［氟膠或氯醚橡膠制造］
（2）噴射控制管［選用丙烯酸酯橡膠或丁腈橡膠制造］
（3）空氣導(dǎo)管［以TPO或丙烯酸橡膠制造］
（4）供水膠管［以三元乙丙橡膠制造］
二、密封制品類
1、車身用
（1）擋風(fēng)雨條［以三元乙丙橡膠制造］
（2）玻璃密封條［以三元乙丙橡膠制造］
（3）油口蓋密封圈［以丁腈橡膠制造
2、底盤用
（1）變速箱油封［以丙烯酸橡膠制造］
（2）動(dòng)力轉(zhuǎn)向油封［以丁腈橡膠制造］
（3）球形接頭防塵罩［以聚氨酯橡膠或氯丁橡膠制造］
3、發(fā)動(dòng)機(jī)用
（1）曲軸后［以氟橡膠制造］
（2）曲軸前［以丙烯酸橡膠制造］
（3）膜片類［以丁腈橡膠或共聚氯醚橡膠，及三氟丙基甲基乙烯基硅橡膠制造］
（4）閥桿密封［以氟橡膠制造］
（5）氣缸蓋襯墊［以丙烯酸橡膠制造］
三、減震及膠帶類
展開 ABAQUS橡膠支座仿真：有初始轉(zhuǎn)角的橡膠隔震支座水平力學(xué)性能研究
其中，采用橡膠隔震支座進(jìn)行隔震是一種比較常用且成熟的方法。在一些使用橡膠隔震支座的大跨空間結(jié)構(gòu)中，其支座常常存在轉(zhuǎn)動(dòng)問題[2-3]，這必然會對支座的力學(xué)性能產(chǎn)生影響，進(jìn)而影響其隔震效果。因此，本文對有初始轉(zhuǎn)角的橡膠隔震支座的水平力學(xué)性能進(jìn)行研究，為橡膠隔震支座在大跨空間結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用和設(shè)計(jì)提供參考。
水平力學(xué)性能是橡膠隔震支座最重要的力學(xué)性能指標(biāo)之一。HARINGX[4]首次將支座假定為一個(gè)均勻和各向同性的柱體，提出了在水平力與豎向壓力共同作用下疊層橡膠支座的水平剛度理論計(jì)算公式。在中等剪應(yīng)變下，HARINGX的理論計(jì)算結(jié)果與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好[5]。KOH等[6]提出了在大豎向壓力和大剪應(yīng)變下的橡膠支座力學(xué)模型。針對HARINGX理論的不足，CHANG[7]提出采用剛度矩陣法，DING等[8]提出了轉(zhuǎn)換矩陣法，通過研究一個(gè)具有上下鋼板約束的單層橡膠墊來分析疊層橡膠隔震支座的力學(xué)性能。HE等[9]根據(jù)HARINGX理論研究了橡膠支座的回轉(zhuǎn)剛度，并提出支座端部的轉(zhuǎn)角會對支座的水平剛度產(chǎn)生較大影響。RAVARI等[10]根據(jù)HARINGX理論，對有初始轉(zhuǎn)角的疊層橡膠支座進(jìn)行了分析，并提出了簡化計(jì)算模型。
目前，相關(guān)學(xué)者針對有初始轉(zhuǎn)角的疊層橡膠支座的研究多為理論研究，且大部分均基于HARINGX理論，不能反映橡膠材料本身的變化對支座水平剛度的影響，相關(guān)的試驗(yàn)研究也還很少。因此，本文對無轉(zhuǎn)角的橡膠隔震支座和有初始轉(zhuǎn)角的橡膠隔震支座的剪切性能進(jìn)行了試驗(yàn)研究，并利用大型通用有限元軟件ABAQUS對其進(jìn)行參數(shù)分析，深入研究初始轉(zhuǎn)角對支座水平性能的影響。
展開 
橡膠=汽車半條命：淺談ABAQUS橡膠大變形仿真5大注意事項(xiàng)
導(dǎo)讀：橡膠材料由于其獨(dú)特的物理和化學(xué)的特性（如超彈性，粘彈性且柔軟性、耐磨性、絕緣性和阻隔性等），使得其在工程上得到了非常廣泛應(yīng)用，這一點(diǎn)在汽車行業(yè)尤為明顯。縱觀過去近200年的歷史，硫化橡膠的誕生直接推動(dòng)了汽車革命。如今在我們的汽車中，橡膠制品早已是“汽車的半條命”。就拿我們常見的桑塔納轎車來說，其就擁有270多個(gè)橡膠密封制品，而這些橡膠組件的性能直接決定了汽車的性能和安全。
橡膠材料是一種典型的超彈材料，其在受力過程中可以看作只有形狀改變而其體積幾乎無變化的不可壓縮性物體，同時(shí)還伴隨著幾何非線性和物理非線性。因此，對橡膠材料的相關(guān)仿真計(jì)算的難度相對較大一些。
首先簡單回顧一下有限元仿真分析中的非線性問題類型：
①邊界條件的非線性：即邊界條件在分析過程中發(fā)生變化。接觸問題就是一種典型的邊界條件非線性問題。它的特點(diǎn)是邊界條件不能在計(jì)算的開始就可以全部給出，而是在計(jì)算過程中確定的，接觸物體之間的接觸面積和壓力分布隨外載荷變化。
②材料的非線性：即材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為非線性。
③幾何的非線性：即位移的大小對結(jié)構(gòu)的響應(yīng)發(fā)生影響，包括大轉(zhuǎn)動(dòng)、大位移、幾何剛性化等問題．
在橡膠制品的仿真分析過程中，以上三種非線性類型均有涉及，如果分析設(shè)置不當(dāng)，極其容易導(dǎo)致求解困難，特別是對變形復(fù)雜（比如和多個(gè)不規(guī)則邊界接觸、變形很大等）情況。這樣一來，如何實(shí)現(xiàn)橡膠制品大變形的仿真便成我們較為關(guān)心的問題。
下面以對橡膠柱的壓縮試驗(yàn)的仿真分析為例，簡述一下針對橡膠大變形仿真過程中需要注意的幾點(diǎn)：
圖1、理想與現(xiàn)實(shí)的差距
(一)模型的簡化
對于一個(gè)工業(yè)數(shù)模，常常需要進(jìn)行一些合理的模型簡化，但不可過度簡化。
展開 基于流體壓力的橡膠圈密封有限元仿真分析方法--ANSYS Workbench有限元分析方法--橡膠密封方法
今天，我們就來一起探討一下如何利用ANSYS Workbench這一強(qiáng)大的有限元分析軟件，對典型的橡膠圈密封進(jìn)行精確計(jì)算和分析。
一、模型介紹
我們構(gòu)建的模型是一個(gè)圓柱形的軸對稱結(jié)構(gòu)，通過取其截面進(jìn)行模擬分析。這個(gè)模型由三部分組成：左側(cè)是固體部分，中間是橡膠圈，右側(cè)是剛性體。這種設(shè)計(jì)在很多工業(yè)設(shè)備中都能看到，其密封性能直接關(guān)系到設(shè)備的正常運(yùn)行。
二、壓縮與加載
在模擬的初始階段，右側(cè)的剛性體會上移到指定位置，對橡膠圈進(jìn)行壓縮。這一步是為了模擬實(shí)際安裝過程中橡膠圈的變形情況，確保其能夠適應(yīng)密封槽的形狀。
結(jié)果如圖所示
接下來，我們在橡膠圈的凹槽部分加載流體壓力。這些壓力會擠壓橡膠與固體、剛性體之間的接觸面，試圖在縫隙位置撐開接觸面。此時(shí)，我們關(guān)注的是接觸面的壓力分布情況，以此來判斷橡膠圈是否能夠提供完好的密封。
流體壓力加載采用命令的方式如下所示
三、材料設(shè)置與接觸條件
橡膠材料的選擇至關(guān)重要，它直接影響到密封件的密封性能和耐用性。在模擬中，我們根據(jù)實(shí)際情況選擇了合適的橡膠材料，并設(shè)定了相應(yīng)的物理參數(shù)。
與此同時(shí)，橡膠與固體、剛性體之間的接觸也被設(shè)定為摩擦接觸，摩擦系數(shù)設(shè)為0.1。為了更準(zhǔn)確地模擬實(shí)際情況，我們還設(shè)置了每步更新剛度的選項(xiàng)，以確保模擬結(jié)果的準(zhǔn)確性。
四、提高收斂性
在進(jìn)行有限元分析時(shí)，有時(shí)會遇到不收斂的問題。這可能是由于模型設(shè)置、網(wǎng)格劃分或求解器參數(shù)等原因?qū)е碌摹榱私鉀Q這個(gè)問題，提高收斂從下面來幾方面考慮
1.可以為模型嘗試添加keyopt,matid,6,1等參數(shù)來提高收斂性。
展開 橡膠密封圈應(yīng)變分析案例，想了解橡膠產(chǎn)品有限元分析的一定要看！
“橡膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仿真實(shí)訓(xùn)營”火熱招生中，全面解析橡膠產(chǎn)品仿真分析方法，助力提升橡膠產(chǎn)品競爭力！
橡膠件密封模擬
橡膠產(chǎn)品疲勞仿真分析
橡膠產(chǎn)品大變形分析
橡膠產(chǎn)品夾層斷裂分析
橡膠產(chǎn)品動(dòng)靜剛度分析
橡膠制品的動(dòng)態(tài)疲勞及配方設(shè)計(jì)方案
橡膠的動(dòng)態(tài)疲勞
動(dòng)態(tài)疲勞性能是橡膠特有的重要力學(xué)性質(zhì)。它對橡膠制品的實(shí)際使用,有重要的意義。在動(dòng)態(tài)條件下工作的橡膠制品,如輪胎、防震制品等,主要是利用它優(yōu)越的動(dòng)態(tài)力橡膠制品長期在動(dòng)態(tài)下工作,將逐漸加深動(dòng)態(tài)疲勞,以致發(fā)生破壞,這種破壞稱之疲勞破壞。延長橡膠制品動(dòng)態(tài)下的使用壽命,即提高耐疲勞性能,是個(gè)重要的研究課題。橡膠制品耐疲勞性能與橡膠性質(zhì)、配方、和疲勞條件(周期形變類型、形變頻率、形變率、形變力和溫度等)有密切關(guān)系。
橡膠動(dòng)態(tài)疲勞的力化學(xué)
在周期力作用下,未填充的線構(gòu)或網(wǎng)構(gòu)橡膠,它們的分子結(jié)構(gòu)或網(wǎng)構(gòu)狀態(tài),發(fā)生顯著的變化以致破壞。這是由于疲勞過程,大分子或網(wǎng)構(gòu)發(fā)生斷裂破壞,重排以及再結(jié)合等過程,導(dǎo)致了橡膠結(jié)構(gòu)的不均勻狀態(tài)。這種狀態(tài)更促使橡膠結(jié)構(gòu)微區(qū)中的應(yīng)力分布愈趨不均化。特別是由于橡膠的粘彈性質(zhì),周期形變時(shí),應(yīng)力松弛來不及充分進(jìn)行。這些因素使橡膠結(jié)構(gòu)中總是保持一定的應(yīng)力梯度,在多次形變下,橡膠結(jié)構(gòu)將逐漸遭到破壞。
大分子鏈或網(wǎng)構(gòu)產(chǎn)生疲勞破壞,結(jié)果生成了大分子鏈段自由基,由于鏈段自由基又可引起一系列橡膠的力化學(xué)反應(yīng)過程,導(dǎo)致了橡膠進(jìn)一步的疲勞破壞。鏈段自由基與氧反應(yīng)，引發(fā)了橡膠的氧化反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)表明，橡膠在周期力的作用下，降低了氧化活化能，加速了氧化作用。如周期力形變振幅50％，形變頻率250周/分時(shí)，氧化活化能為18.1千卡/克分子，未經(jīng)應(yīng)力活化的，氧化活化能為21.0千卡/克分子，兩者的差值便是機(jī)械能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的結(jié)果。這是因?yàn)闄C(jī)械力使橡膠大分子繼中的鍵角、鍵長發(fā)生形變，致使降低了氧化活化能。
機(jī)械疲勞強(qiáng)度，直接影響了生成自由基的濃度和氧化速度，這可以從防老劑的消耗速度得到說明。橡膠在不同老化條件下老化過程中防老劑的消耗速度是不同的。
展開 基于ABAQUS超彈性材料橡膠襯套的剛度計(jì)算 附基于Abaqus的橡膠和粘彈性建模下載
橡膠材料作為一種具有可逆形變的高彈性、高分子聚合物材料，基于其在彈性特性方面所具有的超彈性與粘彈性一直被廣泛應(yīng)用于各個(gè)工程領(lǐng)域的減振制品中。對于一些結(jié)構(gòu)簡單的橡膠制品，我們可以基于一些理論推導(dǎo)或工程經(jīng)驗(yàn)算法在設(shè)計(jì)初期來獲取其靜剛度特性。但由于橡膠具有非線性粘彈性與超彈性，這種理論計(jì)算結(jié)果往往與試驗(yàn)存在一定誤差，并且這種誤差在一般情況下是不可以忽略不計(jì)的，其具有一定的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。
為減小誤差或?qū)崿F(xiàn)零誤差的前期預(yù)測，我們引入了有限元仿真分析技術(shù)，其可以通過控制模型參數(shù)與網(wǎng)格質(zhì)量實(shí)現(xiàn)較小誤差的預(yù)測計(jì)算。其價(jià)值也在各個(gè)行業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)中得到了很好的驗(yàn)證。本文基于減振襯套簡單講訴一下基于ABAQUS軟件的橡膠制品靜剛度仿真分析過程。
仿真分析過程可分為三個(gè)大過程：前處理、求解計(jì)算和后處理。本文基于ABAQUS軟件設(shè)定的分析步驟，不再重點(diǎn)區(qū)分分析的三個(gè)過程，將操作過程拆分為：部件、屬性、裝配、分析步與輸出設(shè)置、相互作用、網(wǎng)格、加載、作業(yè)提交與監(jiān)管以及計(jì)算結(jié)果的可視化處理九個(gè)模塊，下面講訴橡膠襯套靜剛度仿真分析過程。
一、部件
由于本文主旨是為介紹橡膠剛度仿真的過程，所以選用了結(jié)構(gòu)較為簡單的橡膠襯套為例，直接借助ABAQUS軟件的部件模塊常見如圖1所示的幾何模型。
圖1、幾何模型結(jié)構(gòu)圖
二、屬性
為了使仿真結(jié)果更接近與實(shí)驗(yàn)值或真實(shí)值，除了需要一個(gè)適合的仿真求解器和一個(gè)高質(zhì)量的網(wǎng)格文件，更需要選擇一個(gè)合適的橡膠本構(gòu)模型，在ABAQUS軟件中內(nèi)置了許多相對成熟的橡膠本構(gòu)模型（如圖2所示），我們可以通過指定相關(guān)的系數(shù)來實(shí)現(xiàn)本構(gòu)模型的定義,當(dāng)然我們還可以直接提交我們的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，交由ABAQUS軟件進(jìn)行擬合，得出相對精準(zhǔn)的參數(shù)。
展開 Abaqus模擬橡膠大變形/模擬橡膠彎曲
與材料的剪切柔度相比，對于大多數(shù)類似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當(dāng)分析對象為平面應(yīng)力問題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個(gè)問題不值得關(guān)注。但是對于固體、平面應(yīng)變或者軸對稱問題卻不能忽略。對此，Abaqus/Standard提供了雜交單元來模擬超彈性材料中完全的不可壓縮行為。
橡膠材料力學(xué)性能的描述方法主要為兩類：一類是認(rèn)為橡膠為連續(xù)介質(zhì)的現(xiàn)象學(xué)描述；另一類是基于熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)的方法。基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的本構(gòu)模型主要有Polynomial、Reduce Polynomial、Ogden模型等，其中Mooney-Rivlin模型是 Polynomial的特殊形式，Neo-Hookean 模型是Reduce Polynomial的特殊形式。基于熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)主要有Arruda-Boyce和Van der Waals等本構(gòu)模型。本文利用Abaqus模擬大變形的橡膠，具體步驟如下。
1、在Abaqus/CAE Sketch模塊中作出模型草圖，如圖1所示，然后在Part模塊中分別建立Push、Rubber、Base三個(gè)部件。其中Push為解析剛體，Base為離散剛體。
圖1 草圖
2、在Property模塊中定義橡膠的屬性，采用Mooney-Rivlin模型，參數(shù)如圖2所示，然后賦給Rubber部件。
圖2 橡膠參數(shù)設(shè)置
3、裝配，定義分析步，采用默認(rèn)的場輸出和歷史輸出。為了保證剛開始能夠較容易收斂，設(shè)置分析步初始增量步為0.01，打開幾何非線性。
圖3 分析步定義
4、定義接觸對：Push下表面和橡膠表面，Base上表面和橡膠表面。接觸屬性定義和接觸對定義如下：
圖4 接觸屬性
圖5 接觸對定義
5、定義載荷邊界條件。
展開 橡膠制品常見老化因素
橡膠及橡膠制品在成型加工、長期貯存和使用過程中，由于受到氧、臭氧、變價(jià)金屬離子以及其它化學(xué)物質(zhì)的作用，加之受機(jī)械應(yīng)力、光、熱、高能輻射等物理因素的影響，會逐漸變軟發(fā)粘、或變硬發(fā)脆、龜裂、物性降低。這種現(xiàn)象稱為老化。
橡膠(包括生膠和硫化膠)老化的原因，其內(nèi)部因素是橡膠大分子中存在著弱鍵，以至于很容易受到氧的侵襲，從而破壞原橡膠的結(jié)構(gòu)；而外界因素即上述化學(xué)、物理因素加速了橡膠的老化作用。但是，基本的原因則是氧化作用。
由于引起橡膠老化的因素很多，因而有各種各樣的老化。橡膠老化常見類型見表4-1。
展開 
abaqus模擬橡膠支座：鉛芯橡膠隔震支座精細(xì)化模擬分享
橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性復(fù)位能力、良好的變形能力等特性進(jìn)而在隔震建筑中廣泛使用。鉛芯橡膠隔震支座是在天然橡膠隔震支座中心或非中心部增加鉛芯一個(gè)或多個(gè)制作而成的具有良好耗能能力的隔震支座。剖面圖如圖所示。
為了更真實(shí)準(zhǔn)確地反應(yīng)荷載作用下支座內(nèi)部的壓力分布，本文基于ABAQUS平臺對鉛芯橡膠隔震支座進(jìn)行精細(xì)化分析。
（1）模型幾何信息如下表所示：
（2）材料本構(gòu)橡膠采用超彈性模(Arruda-Boyce模型)，鋼材采用雙折線線模型，鉛芯采用理想彈塑性模型。封板、鋼板和連接板的彈性模量E=200GPa，泊松比取0.3。鉛芯彈性模量E=18GPa，泊松比取0.42。下圖為橡膠的本構(gòu)選取示意圖。
（3）分析步設(shè)置：均采用靜力通用，其中Step1為面壓荷載，Step2為水平荷載加載。
（4）邊界條件及荷載：
支座下連接板固結(jié)、橡膠與鋼板和上下封板均采用Tie連接方式，
上連接板施加支座面壓和位移
。
（5）單元類型
由于橡膠為粘彈性材料，支座內(nèi)部橡膠與鋼板建議開啟混合變形選項(xiàng)；選擇縮減積分可加快計(jì)算速度。
（6）本構(gòu)正確性驗(yàn)證：選取支座上表面中心點(diǎn)繪制荷載-位移圖如下圖所示。
如圖所示，滯回曲線呈明顯“旗幟”形。
（7）應(yīng)力云圖和模擬動(dòng)畫。
由于作者水平和時(shí)間有限，建模分析過程可能存在疏忽或有誤的地方還請批評指正！
文章來源：廣東省院結(jié)構(gòu)安全顧問
展開 Abaqus橡膠拉伸模擬：仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
（1）
背景
實(shí)物整體圖如下：
剖面圖：
外面是剛性法蘭，主體是橡膠球體，橡膠球體里面有嵌入的簾布層，簾布層里面有加固環(huán)，加固環(huán)也是嵌入在橡膠球體里。兩端法蘭和橡膠接頭兩端接觸，固定約束，橡膠球體和法蘭的一角在球體變形較大時(shí)接觸。分析在加載過程中該模型的應(yīng)力和變形情況。
（2）
Step By Step 建模操作圖文演示
1.
創(chuàng)建幾何模型
2.
創(chuàng)建三種材料屬性和截面屬性
3.
裝配
4.
設(shè)置兩個(gè)靜態(tài)分析步
5.
定義接觸屬性、兩個(gè)接觸對和兩個(gè)約束
6.
設(shè)置pressure類型的載荷
固定一端給另外一端施加位移
7.
劃分網(wǎng)格
8.
提交計(jì)算查看結(jié)果
整體變形云圖
加固環(huán)應(yīng)力云圖
橡膠應(yīng)力云圖
整體應(yīng)力剖面圖
文章來源：FILWTBY
展開 基于ABAQUS二次開發(fā)的橡膠-金屬襯套仿真技術(shù)研究
摘 要：基于ABAQUS-Python提出了一種橡膠-金屬襯套快速仿真技術(shù)。該技術(shù)將典型橡膠-金屬襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)化，并通過開發(fā)的獨(dú)立圖形用戶界面和ABAQUS腳本程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)前處理、仿真計(jì)算和后處理；讀取仿真結(jié)果文件中力、扭矩、位移和角度值，采用最小二乘法計(jì)算出多向靜剛度值，導(dǎo)出應(yīng)力、應(yīng)變等云圖；對比仿真與實(shí)測結(jié)果，誤差在10%以內(nèi)，滿足工程化應(yīng)用要求。此外，該方法進(jìn)行一次仿真分析約需8～15 min,極大地提高了分析效率。
關(guān)鍵詞：參數(shù)化;橡膠-金屬襯套;仿真技術(shù);
隨著汽車工業(yè)的迅速發(fā)展，越來越多的人們重視整車舒適性和操穩(wěn)性。作為一種阻尼材料，橡膠具有良好的彈性特性和能量吸收能力，因此被廣泛應(yīng)用于汽車減振領(lǐng)域，如底盤襯套、動(dòng)力總成懸置和其他橡膠制品等。
底盤襯套類橡膠減振制品由芯軸、外套和橡膠組成，通過橡膠硫化過程，實(shí)現(xiàn)3者連接。常規(guī)橡膠襯套可通過調(diào)節(jié)各組件結(jié)構(gòu)、尺寸和橡膠硬度，實(shí)現(xiàn)在x、y、z軸平移和偏轉(zhuǎn)的性能要求。由于車型和車輛系統(tǒng)各部位的差異很大，對橡膠減振制品的性能要求也不同，因此需根據(jù)不同的性能要求選擇合適的結(jié)構(gòu)、尺寸和橡膠材料，并進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。
在設(shè)計(jì)橡膠襯套類制品時(shí)，常采用試驗(yàn)法和數(shù)值模擬分析法來確定相關(guān)參數(shù)。數(shù)值模擬分析法因具有直觀、快速、成本低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用，但數(shù)值模擬分析法中的建模、前處理和后處理等過程繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。因此，研究參數(shù)化建模、自動(dòng)前處理和后處理的方法，對橡膠襯套類制品的快速開發(fā)和優(yōu)化有顯著的實(shí)際工程意義。
為了提高橡膠-金屬件數(shù)值模擬分析的效率，劉志國等[1]通過模型重建與專家分析經(jīng)驗(yàn)封裝構(gòu)建軌道車輛金屬橡膠件有限元模型參數(shù)化建模方法，實(shí)現(xiàn)了金屬橡膠件分析模型的參數(shù)化與仿真分析自動(dòng)化。
展開 ABAQUS橡膠支座：考慮橡膠支座可變摩擦力的大跨度連續(xù)梁橋增量動(dòng)力分析
對于邊支座，當(dāng)IR大于0.6時(shí)，雙線性模型承受了顯著的拉力載荷，而實(shí)際上盆式橡膠支座是不可能受拉的。
(a)中支座
(b)邊支座
(c)中支座
(d)邊支座
圖8 盆式橡膠支座峰值軸力
圖9-11對比支座摩擦恢復(fù)力、變形及耗能，發(fā)現(xiàn)雙線性支座模型的最大水平恢復(fù)力是一個(gè)常數(shù)，而采用可變摩擦型支座模型的最大水平恢復(fù)力隨IR的增大而增大。結(jié)果表明，采用可變摩擦支座模型能夠正確反映支座摩擦力變化的特性，且在支座設(shè)計(jì)時(shí)需要考慮水平力的放大。采用雙線性支座模型會低估支座的變形需求，可能導(dǎo)致支座變形能力設(shè)計(jì)不足。可變摩擦型支座耗能與支座的摩擦力變化有關(guān)，當(dāng)摩擦型支座增大摩擦力的耗能貢獻(xiàn)大于減小摩擦力的耗能損失，可變摩擦型支座耗能高于雙線性支座耗能。
(a)中支座
(b) 邊支座
圖9 盆式橡膠支座的最大水平摩擦恢復(fù)力
(a)中支座
(b)邊支座
圖10 盆式橡膠支座的最大水平變形
(a)中支座
(b)邊支座
圖11 盆式橡膠支座的耗能
由圖12橋墩曲率對比: 發(fā)現(xiàn)采用可變摩擦型支座模型的最大曲率約為雙線性模型的3-6倍。結(jié)果表明，可變摩擦型支座模型向下傳遞了更多的剪切摩擦力，導(dǎo)致橋墩承擔(dān)的彎矩增大，彎曲效應(yīng)明顯。因此，可變摩擦型支座模型模擬的橋墩曲率大于雙線性支座模擬結(jié)果。
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