abaqus橡膠模型參數(shù)的案例
基于經(jīng)驗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)驗應(yīng)變范圍內(nèi)使用，一旦超出實(shí)驗應(yīng)變范圍，這組系數(shù)就不再可靠。考慮到實(shí)驗的成本、實(shí)驗條件的多變、橡膠的材料不均勻及仿真研究時的迅速、高效性，本文基于理論分析和實(shí)驗經(jīng)驗結(jié)果，結(jié)合仿真分析在不需進(jìn)行試驗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)用的性能計算。
展開 橡膠的本構(gòu)模型和參數(shù)
請問用abaqus分析橡膠的常用本構(gòu)模型有哪些？材料參數(shù)大概是個什么范圍？
如何定義橡膠材料的超彈性、粘彈性、本構(gòu)模型參數(shù)
仿真中材料參數(shù)對仿真結(jié)果的影響很大，有研究橡膠材料的超彈性和粘彈性的朋友可以Q245958758，一起交流和指導(dǎo)。
ANSYS中橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型參數(shù)問題？
ANSYS中橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型問題，其實(shí)也就是prong級數(shù)的問題，如何定義以及擬合橡膠的prong級數(shù)參數(shù)，有研究的朋友可以Q245958758，一起討論交流。
ABAQUS學(xué)習(xí)筆記—橡膠參數(shù)設(shè)置
因筆者試驗構(gòu)件中需要用到一些橡膠墊層來緩沖混凝土接觸面的內(nèi)力，因此近期學(xué)習(xí)了一下橡膠材料如何在abaqus中進(jìn)行輸入相應(yīng)參數(shù)。在此非常感謝“兵心依舊”大佬提供的幫助。那么，我們來看看橡膠材料如何在abaqus中進(jìn)行設(shè)置吧！
橡膠是一種變形大的
超彈性材料
，所以我們要使用超彈性材料來進(jìn)行定義。我們可以使用
mooney-rivlin本構(gòu)模型
來表示橡膠的變化行為。且由于橡膠變形較大，分析時需要使用
動力顯示求解器
進(jìn)行計算。
當(dāng)然了，也可以在靜力同用中進(jìn)行分析，但只能進(jìn)行二維平面分析，且單元需要選用CPS4R單元才可計算，否則會報錯。
其相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：
（1）密度
（2）超彈性
我們假設(shè)一塊400x400的橡膠墊，上下為兩塊鋼板，在受到豎向位移時會是什么變化呢？那么，我們來看一下計算完成的結(jié)果吧！
今天就先講這么多吧，希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭。。?歡迎關(guān)注公眾號“土木愛研小站”并加入學(xué)術(shù)交流群
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展開 ABAQUS學(xué)習(xí)筆記—橡膠參數(shù)設(shè)置
因筆者試驗構(gòu)件中需要用到一些橡膠墊層來緩沖混凝土接觸面的內(nèi)力，因此近期學(xué)習(xí)了一下橡膠材料如何在abaqus中進(jìn)行輸入相應(yīng)參數(shù)。在此非常感謝“兵心依舊”大佬提供的幫助。那么，我們來看看橡膠材料如何在abaqus中進(jìn)行設(shè)置吧！
橡膠是一種變形大的
超彈性材料
，所以我們要使用超彈性材料來進(jìn)行定義。我們可以使用
mooney-rivlin本構(gòu)模型
來表示橡膠的變化行為。且由于橡膠變形較大，分析時需要使用
動力顯示求解器
進(jìn)行計算。
當(dāng)然了，也可以在靜力同用中進(jìn)行分析，但只能進(jìn)行二維平面分析，且單元需要選用CPS4R單元才可計算，否則會報錯。
其相應(yīng)的參數(shù)設(shè)置如下圖所示：
（1）密度
（2）超彈性
我們假設(shè)一塊400x400的橡膠墊，上下為兩塊鋼板，在受到豎向位移時會是什么變化呢？那么，我們來看一下計算完成的結(jié)果吧！
今天就先講這么多吧，希望能夠?qū)Υ蠹矣兴鶐椭。。?文章來源：土木愛研小站
展開 ABAQUS---固體橡膠模型
一、固體橡膠模型
? Abaqus 中包含許多固體橡膠模型，每個模型都使用不同的方法來定義應(yīng)變能
函數(shù)。
? 基于自然規(guī)律（Physically-motivated ）模型：
? 基于自然規(guī)律模型從微觀結(jié)構(gòu)來考慮材料的響應(yīng)。
? 將橡膠理想化為由交叉結(jié)合的聚合體分子連接而成的長鏈。
? 基于唯象理論（phenomenological theory）的模型：
? 唯象理論則從連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的角度看待此問題。
? 在不考慮微觀結(jié)構(gòu)的影響時，通過創(chuàng)建數(shù)學(xué)框架來表征所得到的應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系。
? 為何有這么多模型？
? 歷史原因
? 最古老的模型（多項式模型和 Ogden模型）基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)理論
? 擬合數(shù)據(jù)困難
? 基于自然規(guī)律的模型是最近發(fā)展起來的
? 對于有限的試驗數(shù)據(jù)能夠較容易的校準(zhǔn)
? 參考文獻(xiàn)
? 可以在文獻(xiàn)中查找到這些模型的數(shù)據(jù)（例如，已經(jīng)被校準(zhǔn)過的數(shù)據(jù)）
固體橡膠模型的比較
? 純膠膠料單軸拉伸試驗數(shù)據(jù)（Gerke）：
? 雖然數(shù)據(jù)較少，但是能夠捕捉關(guān)鍵的特征
? 在 Abaqus 中對單個單元軸向拉伸試驗做了測試
? 所有的材料參數(shù)均由 Abaqus 自動評估得到。
? 可以得到一些有用結(jié)論
? Neo-Hookean 模型
? 20世紀(jì)30年代（1930）開始最早的橡膠
材料模型。
? 不能捕獲應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系曲線中的“翻
轉(zhuǎn)點(diǎn)（upturn）”
? 應(yīng)變較小時近似程度較好。
展開 Abaqus橡膠本構(gòu)模型選擇
橡膠這種超彈性材料在醫(yī)療器材、工業(yè)、建筑和國防中等都具有廣泛的應(yīng)用。但橡膠的本構(gòu)關(guān)系非常復(fù)雜，在大量試驗數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，人們建立了很多理論模型來描述其力學(xué)特征。本文主要對Abaqus中橡膠本構(gòu)模型的選擇進(jìn)行簡單介紹。
一、概述
與金屬材料不同，橡膠在受力以后的變形非常復(fù)雜，并伴隨著大位移和大應(yīng)變。橡膠材料本身又是非線性材料，本構(gòu)關(guān)系復(fù)雜，無法像金屬材料那樣僅需幾個系數(shù)便可描述材料特性。
此外，橡膠在變形過程中的體積幾乎不變，同時其力學(xué)行為對溫度、環(huán)境、應(yīng)變歷史、加載速率等十分敏感，這樣就使得描述橡膠的行為更加復(fù)雜。
隨著技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在可借助計算機(jī)使用有限元方法來分析工業(yè)中橡膠元件的力學(xué)性能，包括選取橡膠的本構(gòu)模型、擬合本構(gòu)模型等。
二、Abaqus中本構(gòu)模型的選擇
在Abaqus中進(jìn)行橡膠材料的本構(gòu)模型選擇、主要包括以下幾個步驟：
1、在Module中下拉選擇property，并依次創(chuàng)建密度、延展性和超彈性項，如圖1~圖3所示。
圖
1
新建密度
圖
2
新建延展性
圖
3
新建超彈性項
2、接下來需要定義橡膠超彈性的參數(shù)，包括試驗應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)的導(dǎo)入、本構(gòu)模型的識別和擬合選擇等。這里的數(shù)據(jù)導(dǎo)入以單軸試驗數(shù)據(jù)為例，各步操作如圖4~圖5所示。
圖
4
試驗數(shù)據(jù)導(dǎo)入準(zhǔn)備
圖
5
數(shù)據(jù)導(dǎo)入（復(fù)制粘貼即可）
3、數(shù)據(jù)導(dǎo)入完成之后，就根據(jù)數(shù)據(jù)進(jìn)行本構(gòu)模型的識別。如圖6~圖7所示。
展開 聊聊Abaqus中的固體橡膠模型
Abaqus 中包含許多固體橡膠模型，每個模型都使用不同的方法來定義應(yīng)變能函數(shù)。主要包括兩類：
? 基于自然規(guī)律（Physically-motivated ）模型：
? 基于自然規(guī)律模型從微觀結(jié)構(gòu)來考慮材料的響應(yīng)。
? 將橡膠理想化為由交叉結(jié)合的聚合體分子連接而成的長鏈。
? 基于唯象理論（phenomenological theory）的模型：
? 唯象理論則從連續(xù)介質(zhì)力學(xué)的角度看待此問題。
? 在不考慮微觀結(jié)構(gòu)的影響時，通過構(gòu)造數(shù)學(xué)表達(dá)式所得到的應(yīng)力–應(yīng)變關(guān)系。
兩類固體橡膠模型的詳細(xì)信息如圖1所示：
圖1 兩類固體橡膠模型
下面，詳細(xì)介紹常用的固體橡膠模型：
（一）Yeoh 模型-三階多項式模型
? 在較大的應(yīng)變范圍內(nèi)都能夠得到較好的擬合結(jié)果
? 能夠捕獲“翻轉(zhuǎn)點(diǎn)”
? 能夠用于有限數(shù)據(jù)的情況
（二）Ogden 模型
? Ogden 模型也是基于唯象理論的模型。
? Ogden (1972) 提出使用基本拉伸（ principal stretches ）來代替不變量的模型。
? 該模型的表達(dá)式使用實(shí)數(shù)次方（非整數(shù)次方），使得模型的準(zhǔn)確性更高。
? Abaqus 最多允階次許N = 6，一般情況下多取N = 3。
? 如果試驗數(shù)據(jù)有限（例如，只有單軸拉伸數(shù)據(jù)），一定不要使用本模型！
展開 ABAQUS橡膠本構(gòu)模型
Abaqus 軟件具有非常強(qiáng)大橡膠本構(gòu)模型的定義功能，不僅提供了很多現(xiàn)有的本構(gòu)模型，還可以進(jìn)行模型本構(gòu)的自定義，并且具有橡膠材料評估的功能，從而保證了橡膠結(jié)構(gòu)件的模擬精度。本文對幾種定義方式進(jìn)行介紹：
1. ABAQUS中提供的超彈性材料的本構(gòu)模型
Mooney-Rivilin模型
Neo-Hookean模型
Yeoh模型
Ogden模型
Arruda-Boyce模型
Van der Waals模型
ABAQUS提供的這幾種橡膠超彈性材料本構(gòu)模型可以準(zhǔn)確的擬合材料應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系的變化。用戶可以根據(jù)問題的具體要求，選擇相應(yīng)的本構(gòu)模型來模擬材料的力學(xué)性質(zhì)，力圖用參數(shù)少，數(shù)學(xué)上處理簡單的模型來得到相對精確的行為描述。
2. 用戶自定義
ABAQUS支持用戶自定義材料本構(gòu)模型，*UMAT提供自定義材料本構(gòu)模型的模版，方便用戶自定義材料
當(dāng)ABAQUS沒有提供我們需要的材料模型時，用戶可以使用ABAQUS的UMAT自定義材料本構(gòu)。
*UMAT子程序具有強(qiáng)大的功能，使用UMAT可以定義材料的本構(gòu)關(guān)系，使用ABAQUS材料庫中沒有包含的材料進(jìn)行計算，擴(kuò)充程序功能；UMAT幾乎可以用于力學(xué)行為分析的任何分析過程，幾乎可以把用戶材料屬性賦予ABAQUS中的任何單元。
3. 評估材料
當(dāng)模擬超彈性材料時，你可能已經(jīng)獲得了ABAQUS定義超彈性材料的某個本構(gòu)所需的參數(shù)；然而，更多的情況是為你提供了必要模擬的材料的試驗數(shù)據(jù)。幸運(yùn)的是，ABAQUS可以直接地接受試驗數(shù)據(jù)，并通過擬合試驗數(shù)據(jù)，確定所選本構(gòu)模型中的系數(shù)，并對模型的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗，確定穩(wěn)定收斂區(qū)間。這些過程在程序中可自動完成。
展開 【JY】JYLRB插件：一鍵生成ABAQUS橡膠支座模型 ￥480
眾多的超彈性本構(gòu)模型該選哪一種？里面的參數(shù)如何計算并設(shè)置？而參數(shù)的設(shè)置對正確分析其力學(xué)性能至關(guān)重要。
有關(guān)橡膠支座力學(xué)性能、本構(gòu)模型選取及有限元分析可見推文：
橡膠支座的簡述和其力學(xué)性能計算
橡膠支座精細(xì)化模擬與有限元分析注意要點(diǎn)
基于此，筆者開發(fā)了ABAQUS橡膠支座JYLRB插件，只需要設(shè)置相關(guān)參數(shù)及選取相關(guān)本構(gòu)模型，模型便可一秒鐘生成，與大家分享。
【操作界面】
操作界面各參數(shù)意義：
各部件生成：
各部件裝配：
本構(gòu)生成：
分析步生成：
相互作用設(shè)置：
荷載及邊界條件設(shè)置：
網(wǎng)格劃分：
【橡膠LRB支座插件正確性驗證】
1. 有限元模型建立
為了驗證所編子程序的合理性與正確性，針對于常用的五種超彈性本構(gòu)模型，分別為Arruda-Boyce模型、Mooney-Rivlin模型、Neo-Hooke模型、Yeoh模型及Ogden模型，生成橡膠支座模型。選用JY橡膠支座計算插件進(jìn)行驗算，其準(zhǔn)確性已經(jīng)過驗證，有關(guān)插件介紹詳見推文：
橡膠支座插件分享：點(diǎn)擊此處可下載~
分別建立了五個有限元模型，除了所選取的橡膠超彈性模型本構(gòu)不同，其余參數(shù)均相同，保持默認(rèn)，最大剪應(yīng)變?yōu)?00%，逐級加載。不考慮支座在大變形下的硬化現(xiàn)象，僅對比200%剪應(yīng)變下插件模擬曲線及理論曲線。所有模型的以所選本構(gòu)模型命名。
2. 本構(gòu)正確性驗證
Arruda-Boyce模型驗證：
Mooney-Rivlin模型驗證：
Neo-Hooke模型驗證：
Ogden模型驗證：
贊助插件后可下載，下載鏈接如下：
展開 
ABAQUS網(wǎng)格大小對混凝土本構(gòu)模型影響的案例分析 附Abaqus混凝土材料模型解讀與參數(shù)設(shè)置 V2
不知道大家在做混凝土的有限元模擬時有沒有想過一個問題，我們輸入的混凝土本構(gòu)和模型表現(xiàn)出來的本構(gòu)是一樣的嗎？網(wǎng)格大小又對模型表現(xiàn)出來的本構(gòu)有怎樣的影響呢？
本文就以ABAQUS模擬棱柱體混凝土試塊為例，混凝土強(qiáng)度等級為C110，棱柱體尺寸為100mm*100mm*300mm。（就是我們平常做高強(qiáng)混凝土軸心抗壓強(qiáng)度試塊的尺寸）
模擬數(shù)據(jù)
本文采用受壓本構(gòu)數(shù)據(jù)如下：
本文采用受拉本構(gòu)數(shù)據(jù)如下：
模擬時網(wǎng)格分別設(shè)為10mm、30mm、50mm和90mm。
加載方式采用在參考點(diǎn)處施加位移的方式，設(shè)置參考點(diǎn)與棱柱體頂面耦合。
邊界條件設(shè)置為與實(shí)際試塊加載的約束條件相同。
模擬結(jié)果
模擬得到的力和位移數(shù)據(jù)經(jīng)過處理，可以得到應(yīng)力和應(yīng)變關(guān)系曲線，如下圖。
從模擬結(jié)果來看，網(wǎng)格大小確實(shí)對混凝土本構(gòu)有影響。
1，整體趨勢來看，網(wǎng)格越小，混凝土模型表現(xiàn)出的抗壓強(qiáng)度越大，峰值應(yīng)變越小，達(dá)到峰值后承載力下降越快，相當(dāng)于混凝土越脆。
2，網(wǎng)格10mm和網(wǎng)格30mm的本構(gòu)基本完全相同，但10mm網(wǎng)格的計算時間是30mm的8倍。因此采用10mm的網(wǎng)格不太經(jīng)濟(jì)。
3，網(wǎng)格10mm和網(wǎng)格30mm的本構(gòu)峰值強(qiáng)度比原始本構(gòu)下降6.6%，網(wǎng)格50mm的下降了10.5%，網(wǎng)格90mm的下降了11.7%。下降幅度倒是差別不大。
所以網(wǎng)格的大小確實(shí)會影響模型的響應(yīng)，導(dǎo)致其表現(xiàn)出的本構(gòu)與實(shí)際不同。
下載地址：Abaqus混凝土材料模型解讀與參數(shù)設(shè)置 V2
展開 【Abaqus參數(shù)確定】Johnson-Cook本構(gòu)模型 ￥49
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</div><p><br></p><div contenteditable="false" width="100%">
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</div><p><br></p><p class="ql-align-justify">***前段時間共享源代碼，后來發(fā)現(xiàn)別人做成插件倒賣，所以做成了簡單的插件；希望共同學(xué)習(xí)，尊重自己、尊重別人*****</p><p class="ql-align-justify">***附件是插件，一般可以放到C:\Users\用戶名\abaqus_plugins下即可***</p><p class="ql-align-justify">***打開abaqus,菜單欄中點(diǎn)擊plug-ins,里面找出Average即可*****</p><p class="ql-align-justify">歡迎咨詢討論。</p><p><br></p>
展開 abaqus混凝土損傷模型參數(shù)取值
誰能把abaqus混凝土損傷模型參數(shù)取值這個問題說清楚呢？
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