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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
Incremental dynamic analysis of the long-span continuous beam bridge considering the fluctuating frictional force of rubber bearing
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
Man Liao (廖曼), Bin Wu (吳斌), Xianzhi Zeng (曾顯志) , Kailai Deng* (鄧開來)
一
研究意義
在大跨度橋梁抗震設(shè)計(jì)中,通常采用經(jīng)典的雙線性支座模型來模擬橡膠支座的力學(xué)行為。當(dāng)豎向地震動(dòng)較小時(shí),采用拉壓等強(qiáng)的垂直線性彈簧模擬支座,假定支座的屈服力為接觸界面處的重力載荷與摩擦系數(shù)的乘積。但是,當(dāng)?shù)孛孢\(yùn)動(dòng)具有較強(qiáng)的豎向分量時(shí),支座的豎向軸力變化顯著。嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)霈F(xiàn)支座與主梁分離,橡膠支座和混凝土墊層在巨大的沖擊作用下完全損壞。在這種情況下,簡(jiǎn)化的雙線性模型不能真實(shí)再現(xiàn)橡膠支座的受力行為。
鑒于此,本文建立了一個(gè)非線性可變摩擦支座模型,該力學(xué)模型能夠考慮支座軸力的波動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)可變摩擦力的模擬。并在ABAQUS中建立了一座典型的大跨度連續(xù)梁橋有限元模型,利用增量動(dòng)力分析方法,定量比較了兩種支座模型的地震響應(yīng)結(jié)果。
展開 怎樣在Abaqus中定義橡膠等超彈性材料?橡膠產(chǎn)品仿真分析怎么做?
超彈性材料如橡膠等在工業(yè)、建筑和國防中隔震、絕緣等方面具有廣泛應(yīng)用,如汽車懸置、艦船、航天器隔振器等。
橡膠材料的應(yīng)力-應(yīng)變行為是彈性的,它們能承受100%的大變形而不產(chǎn)生塑性變形和斷裂,但是具有高度的非線性,在大變形時(shí)應(yīng)力陡然上升。這種材料行為稱為超彈性(hyperelasticity)。
橡膠本構(gòu)關(guān)系非常復(fù)雜。在大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,人們建立起來很多理論模型來描述橡膠的力學(xué)特征。Abaqus有限元軟件在分析橡膠等超彈性材料具有顯著優(yōu)勢(shì),為用戶提供了多種橡膠材料的本構(gòu)模型,用戶可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和材料的力學(xué)行為特征做出選擇。通過擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),確定所選本構(gòu)方程中的系數(shù),這些過程在程序中可自動(dòng)完成。
由于超彈性體的特殊性質(zhì),基于楊氏模量和泊松比所建立的本構(gòu)模型不再滿足對(duì)大變形行為的描述,我們用應(yīng)變勢(shì)能(strain energy/potential)來表達(dá)超彈性材料的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
展開 abaqus橡膠熱仿真:減振橡膠疲勞黏滯生熱的仿真分析-源文件與子程序詳解
采用一種修正的Kraus模型定量描述了橡膠材料動(dòng)態(tài)損耗模量隨溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的變化規(guī)律。得到了生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式。
利用依黏彈性理論得出的黏滯生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式,編制了相應(yīng)的計(jì)算程序。建立了減振橡膠疲勞黏滯生熱的有限元分析方法。
通過將經(jīng)典疲勞模型中用作疲勞壽命預(yù)測(cè)指標(biāo)的最大主應(yīng)變替換為穩(wěn)態(tài)溫升,在冪律模型的基礎(chǔ)上開發(fā)了一種方法來快速評(píng)估橡膠結(jié)構(gòu)的疲勞壽命。
08
—
源文件與操作步驟(沙漏試樣為例)
8.1分析流程
仿真分析主要包括三個(gè)環(huán)節(jié):變形分析、熱源計(jì)算與熱分析。(1)在變形分析環(huán)節(jié),對(duì)材料和減振元件施加設(shè)定的載荷歷史,采用超彈性本構(gòu)描述橡膠材料的力學(xué)行為,求解每個(gè)加載時(shí)刻有限元模型中各積分點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài);(2)在熱源計(jì)算環(huán)節(jié),對(duì)應(yīng)每一加載時(shí)刻,將變形分析中對(duì)應(yīng)的載荷頻率、應(yīng)變狀態(tài)(動(dòng)態(tài)應(yīng)變幅值)以及熱分析中得到的溫度作為輸入變量,通過自編的Fortran語言子程序,計(jì)算得到各積分點(diǎn)的黏滯生熱率;(3)依已知的材料參數(shù)和問題的熱邊界條件進(jìn)行Abaqus熱分析,得出溫度分布后再將溫度場(chǎng)數(shù)據(jù)返回到自編子程序,對(duì)黏滯生熱強(qiáng)度和溫度場(chǎng)進(jìn)行迭代計(jì)算,從而得出橡膠材料和減振元件各位置的溫升歷程。
展開 今晚直播 | 基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析
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為了提高仿真工程師、高校師生實(shí)際工程能力,技術(shù)鄰特開展2021年ABAQUS系列直播課,我們甄選了四個(gè)熱門方向(巖土、二次開發(fā)、橡膠分析、混凝土)的基礎(chǔ)入門課,助力小伙伴們夯實(shí)有限元基礎(chǔ)。
第三期直播《基于ABAQUS的橡膠減震件剛度分析》將于今晚開啟,歡迎大家關(guān)注學(xué)習(xí)!
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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。
展開 
基于ABAQUS的橡膠密封圈大變形仿真分析
1背景及意義
橡膠密封圈廣泛應(yīng)用于密封結(jié)構(gòu)中,諸如金屬管道連接處的密封、混凝土框架橫梁之間的潤滑密封等。橡膠圈的材料選取、形狀的設(shè)計(jì)及受力大小對(duì)其密封性能有很大的影響,然而在實(shí)際壓縮試驗(yàn)過程中很難觀測(cè)到其受力變形的瞬態(tài)大變形行為。通過ABAQUS有限元分析可以得到橡膠圈的受力變形過程,對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及優(yōu)化具有較大的幫助,也有利于縮短研發(fā)周期,降低經(jīng)濟(jì)成本。
2模型建立
模型采用常用的橡膠材料與模具裝配模型,如圖1所示。整個(gè)建模過程與后續(xù)的有限元分析中均采用統(tǒng)一的mm單位制。
圖1 模型基本尺寸
3有限元分析
本案例的有限元分析是在ABAQUS 2017平臺(tái)上全程進(jìn)行的。運(yùn)用Standard/Explicit分析模塊,之后進(jìn)入Part模塊創(chuàng)建上述分析模型。建立的有限元模型如圖2所示。模型中主要涉及兩種材料模型,橡膠本構(gòu)已經(jīng)很成熟了,選用超彈性Mooney-Rivlin本構(gòu),模具使用鋼鐵本構(gòu),輸入基本的物理參數(shù)即可。橡膠圈及鋼鐵本構(gòu)參數(shù)分別如圖3、4所示。之后定義接觸及邊界條件完成有限元模型的前處理操作。
圖2有限元模型
圖3橡膠圈本構(gòu)參數(shù)
圖4模具本構(gòu)參數(shù)
4結(jié)果與討論
模型的后處理操作是在Abaqus/CAE的Visualization模塊,模型求解完成后對(duì)云圖只顯示材料填充區(qū)域云圖,此時(shí),橡膠材料就從一開始的圓形被壓縮成類似于矩形的形狀,如圖5所示。
圖5應(yīng)力云圖
5結(jié)論
本案例針對(duì)橡膠圈進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的大變形分析,從應(yīng)力云圖來看,仿真結(jié)果很好模擬了橡膠圈在壓縮時(shí)候的大變形行為,后續(xù)可以單獨(dú)提取最大變形處的應(yīng)力應(yīng)變曲線等,對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有一定的參考意義。
展開 abaqus顯示分析中怎么選擇橡膠單元類型
想做一個(gè)橡膠防沖擊的例子。橡膠單元類型只能用雜交嗎,那顯示分析中沒有雜交單元的話用C3D8r可以嘛
ANSA-Abaqus實(shí)例分享-基于Test Data的橡膠襯套超彈性分析
實(shí)例
1、根據(jù)幾何數(shù)據(jù)建立襯套的有限元模型,橡膠與襯管之間用共節(jié)點(diǎn)連接:
2、建立橡膠與內(nèi)外襯管之間的接觸,接觸方式為通用接觸:
3、約束襯套外表面1-6自由度,在內(nèi)套管中心點(diǎn)施加X向的強(qiáng)制位移:
4、建立Static分析步進(jìn)行靜力分析:
5、分析結(jié)果如下:
X向加載
本文部分內(nèi)容參考:Abaqus官方幫助文檔
文章來源:汽車研發(fā)中心
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析
本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子,該例子主要說明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析,下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐,在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力,要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知:鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3;橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù):?jiǎn)屋S拉伸,雙軸拉伸,平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表1 單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表2 雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3 平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)
橡膠支座的幾何尺寸均已知(該圖是通過支座旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)半切面)
【問題分析】
分析類型:靜力學(xué)分析
非線性考慮:因?yàn)橛写笞冃危枰紤]幾何非線性;橡膠也鋼材緊密結(jié)合,節(jié)點(diǎn)共享,不需要考慮接觸問題;橡膠是典型的超彈性材料,要輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼材是線彈性。
幾何建模:軸對(duì)稱問題,只需要取出一個(gè)截面,由于結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱,再取該截面的一半建模,以減小計(jì)算量。
分析步:只需要一個(gè)分析步。
邊界條件:對(duì)于對(duì)稱面施加對(duì)稱邊界條件,在鋼材表面施加均布載荷。
網(wǎng)格劃分:使用四邊形雜交軸對(duì)稱單元CAX8H.
【求解過程】
1. 創(chuàng)建部件
根據(jù)上述尺寸創(chuàng)建草圖,創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)稱柔性部件,并分割為兩部分,結(jié)果如下圖。
2. 定義材料屬性
定義兩種材料屬性:鋼材和橡膠。
對(duì)于鋼材,只定義彈性模量和泊松比
對(duì)于橡膠,定義超彈性材料,確定對(duì)于應(yīng)變勢(shì)能使用多項(xiàng)式,而該多項(xiàng)式是用試驗(yàn)數(shù)據(jù)插值得到的。
對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù),分別輸入單軸,雙軸,平面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)行數(shù)據(jù)插值,獲取多項(xiàng)式的系數(shù)
3.
展開 基于ABAQUS的橡膠減振器非線性有限元分析
橡膠減振器因其阻尼性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),在航天、船舶、汽車等工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但由于橡膠復(fù)雜的非線性力學(xué)行為,缺乏準(zhǔn)確的材料模型來描述其特性,使得橡膠減振器的選型和設(shè)計(jì)主要依靠工程經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)方法,耗費(fèi)大量人力物力。隨著有限元技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,作為先進(jìn)的非線性有限元軟件一ABAQUS已經(jīng)具備超彈性、粘彈性橡膠模型和體積不可壓縮材料大變形的有限元計(jì)算功能,這為橡膠減振器的有限元分析提供了極大的便利。
橡膠減振器非線性有限元分析
1
橡膠減振器非線性特性
橡膠減振器非線性主要來源于幾何非線性、材料非線性、邊界非線性。其中:
幾何非線性,指橡膠為體積不可壓縮材料,其在工況中會(huì)出現(xiàn)大彈性形變,已不能用小形變理論分析;
材料非線性,指橡膠材料為粘彈性材料,其應(yīng)力-應(yīng)變曲線為非線性的,且動(dòng)態(tài)特性與頻率、振幅、溫度相關(guān);
邊界非線性,指橡膠材料與金屬的接觸過程中,其邊界條件在分析過程中發(fā)生變化。
在ABAQUS中,幾何非線性即大變形可在分析步 (Step) 中選擇開啟,開啟后在分析過程中會(huì)考慮到幾何非線性。材料庫中有豐富的材料可供選擇,對(duì)于橡膠材料可選擇超彈性、粘彈性。
展開 ABAQUS橡膠襯套靜態(tài)特性計(jì)算測(cè)試相關(guān)性分析
摘要
:本文首先選取了幾種常見結(jié)構(gòu)襯套作為研究對(duì)象,
并采用合適的橡膠超彈性本構(gòu)模型在ABAQUS 軟件中計(jì)算其三向
靜剛度;然后采用同一種膠料分別硫化四種襯套并在
MTS833 彈性體測(cè)試平臺(tái)上測(cè)試得其力-位移曲線;最終將襯套的靜剛度計(jì)算
值與測(cè)試值進(jìn)行對(duì)比研究,結(jié)果表明在
ABAQUS 中可對(duì)橡膠靜態(tài)性能進(jìn)行較為準(zhǔn)確的模擬,具有較高的工程價(jià)值。
關(guān)鍵字
:橡膠襯套、有限元分析、測(cè)試、ABAQUS
1 概述
橡膠減振器被廣泛地應(yīng)用于汽車減振系統(tǒng),如動(dòng)力總成懸置、底盤襯套和排氣管吊耳等。在這些系統(tǒng)中,橡膠減振器的線性靜態(tài)性能主要為滿足系統(tǒng)的減振性能要求,橡膠減振器的非線性靜態(tài)性能則為滿足系統(tǒng)的位移控制要求。因此,為了滿足系統(tǒng)的減振性能和位移控制要求,須對(duì)零件的結(jié)構(gòu)和橡膠配方進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。所以在設(shè)計(jì)初期,如何利用數(shù)值計(jì)算技術(shù)來準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)零件的靜態(tài)性能,就變得極為重要。對(duì)零件的靜態(tài)特性進(jìn)行預(yù)測(cè)涉及諸多方面,如材料本構(gòu)模型的選擇、材料模型參數(shù)的獲得、計(jì)算方法的選擇等,需要根據(jù)企業(yè)實(shí)際情況建立橡膠減振件的計(jì)算規(guī)范,以期獲得一致而精確的結(jié)果。為獲得準(zhǔn)確的結(jié)果,進(jìn)行計(jì)算與測(cè)試的相關(guān)性分析就顯得尤為重要。本文通過選取具有代表性的典型襯套結(jié)構(gòu),進(jìn)行靜態(tài)性能的計(jì)算與測(cè)試,以期驗(yàn)證計(jì)算的精確度。
在此相關(guān)性研究中,選取了具有代表性的橡膠減振件零件即橡膠襯套作為研究對(duì)象,選用天然橡膠N50 作為硫化原材料來制作樣件,采用MTS833 三軸向試驗(yàn)臺(tái)測(cè)試獲得其三向準(zhǔn)靜態(tài)性能曲線,使用ABAQUS 軟件計(jì)算了樣件的靜態(tài)剛度,用統(tǒng)計(jì)的方法對(duì)比了測(cè)試與計(jì)算的相關(guān)性。
展開 橡膠減振器設(shè)計(jì)分析與ABAQUS模擬仿真
橡膠減振器設(shè)計(jì)分析與ABAQUS模擬仿真
橡膠分析的難點(diǎn)與挑戰(zhàn)
橡膠元件的典型結(jié)構(gòu)及典型承載
橡膠材料的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與參數(shù)擬合
ABAQUS特有功能在橡膠分析中的應(yīng)用
展望ABAQUS在求解橡膠問題的新的研究方向
橡膠分析與ABAQUS-1.rar
橡膠分析與ABAQUS-2.rar

基于abaqus懸架橡膠緩沖塊有限元分析 ¥15
關(guān)于懸架橡膠的分析推薦《汽車懸架與橡膠彈性元件理論及設(shè)計(jì)》趙振東,本書對(duì)橡膠分析很有幫助。以下文章作為橡膠有限元分析入門參考,適合初學(xué)者,大神請(qǐng)繞道。
本文主要內(nèi)容:
一、后緩沖塊結(jié)構(gòu)尺寸介紹
二、確認(rèn)橡膠本構(gòu)模型參數(shù)C10,C01
三、hypermesh橡膠緩沖塊網(wǎng)格劃分3、abaqus橡膠有限元分析step by step
(1)材料屬性賦予
(2)零部件裝配
(3)建立載荷步
(4)接觸設(shè)置
(5)建立邊界條件
(6)建立job求解
四、后處理-繪制橡膠緩沖塊軸向負(fù)荷-變形曲線
后緩沖塊有限元模型介紹。
一、后橡膠緩沖塊結(jié)構(gòu)尺寸介紹
緩沖塊能夠限制懸架最大變形量的裝置。它減輕車軸對(duì)車架(或車身)的直接沖撞,防止彈性元件產(chǎn)生過大的變形。緩沖塊由橡膠塊、鋼板、螺栓組成。
簡(jiǎn)化橡膠緩沖塊尺寸參數(shù)如下
二、確認(rèn)橡膠本構(gòu)模型參數(shù)C10,C01
多數(shù)橡膠材料是不可壓縮的,在橡膠工業(yè)中,常采用Mooney-Rivlin經(jīng)驗(yàn)公式,已橡膠材料硬度表示橡膠彈性,橡膠硬度(HA)用邵爾A型硬度計(jì)測(cè)出,通過經(jīng)驗(yàn)公式得到橡膠的剪切模量(G,MPa)、彈性模量(E,MPa)和兩個(gè)常數(shù)C10,C01 。
本次假設(shè)通過硬度計(jì)測(cè)出橡膠硬度為70度。計(jì)算得到E=5.84MPa,C10=0.78,C01=0.19。
展開 Abaqus/Explicit分析重要概念(2):各種阻尼的功能及設(shè)置方法/橡膠阻尼
與材料特性相關(guān)的阻尼應(yīng)該在Property功能模塊定義;
與分析求解相關(guān),幫助Abaqus求解器求解分析的阻尼應(yīng)該在Step模塊中定義;
而與局部效應(yīng)和相互作用相關(guān)的阻尼,則在Property功能模塊和Interaction功能模塊的Speicial菜單中定義;
2、Step模塊中的阻尼系數(shù)通常取默認(rèn)值即可;
Property功能模塊中的材料阻尼通常需要由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來確定,如果需要定義局部節(jié)點(diǎn)和單元的阻尼,也應(yīng)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)或經(jīng)驗(yàn)確定;
3、如果用戶希望查閱包含阻尼關(guān)鍵字的INP文件,可以利用abaqus find keyword快速查找(如圖4所示),然后利用abaqus fetch job=***命令提取對(duì)應(yīng)的INP文件(如圖5所示):
圖4 利用abaqus findkeywor命令快速查閱包含所需關(guān)鍵詞的INP文件
圖5 利用abaqus fetch job=*** 命令提取包含所需關(guān)鍵詞的INP文件
展開 基于ABAQUS的橡膠減振器非線性有限元分析
橡膠減振器因其阻尼性能好、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn),在航天、船舶、汽車等工程領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。但由于橡膠復(fù)雜的非線性力學(xué)行為,缺乏準(zhǔn)確的材料模型來描述其特性,使得橡膠減振器的選型和設(shè)計(jì)主要依靠工程經(jīng)驗(yàn)和試驗(yàn)方法,耗費(fèi)大量人力物力。隨著有限元技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,作為先進(jìn)的非線性有限元軟件一ABAQUS已經(jīng)具備超彈性、粘彈性橡膠模型和體積不可壓縮材料大變形的有限元計(jì)算功能,這為橡膠減振器的有限元分析提供了極大的便利。
橡膠減振器非線性有限元分析
1
橡膠減振器非線性特性
橡膠減振器非線性主要來源于幾何非線性、材料非線性、邊界非線性。其中:
幾何非線性,指橡膠為體積不可壓縮材料,其在工況中會(huì)出現(xiàn)大彈性形變,已不能用小形變理論分析;
材料非線性,指橡膠材料為粘彈性材料,其應(yīng)力-應(yīng)變曲線為非線性的,且動(dòng)態(tài)特性與頻率、振幅、溫度相關(guān);
邊界非線性,指橡膠材料與金屬的接觸過程中,其邊界條件在分析過程中發(fā)生變化。
在ABAQUS中,幾何非線性即大變形可在分析步 (Step) 中選擇開啟,開啟后在分析過程中會(huì)考慮到幾何非線性。材料庫中有豐富的材料可供選擇,對(duì)于橡膠材料可選擇超彈性、粘彈性。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析1
本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子,該例子主要說明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析,下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐,在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力,要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知:鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3;橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù):?jiǎn)屋S拉伸,雙軸拉伸,平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表1 單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表2 雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3 平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)
橡膠支座的幾何尺寸均已知(該圖是通過支座旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)半切面)
【問題分析】
分析類型:靜力學(xué)分析
非線性考慮:因?yàn)橛写笞冃危枰紤]幾何非線性;橡膠也鋼材緊密結(jié)合,節(jié)點(diǎn)共享,不需要考慮接觸問題;橡膠是典型的超彈性材料,要輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼材是線彈性。
幾何建模:軸對(duì)稱問題,只需要取出一個(gè)截面,由于結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱,再取該截面的一半建模,以減小計(jì)算量。
分析步:只需要一個(gè)分析步。
邊界條件:對(duì)于對(duì)稱面施加對(duì)稱邊界條件,在鋼材表面施加均布載荷。
網(wǎng)格劃分:使用四邊形雜交軸對(duì)稱單元CAX8H.
【求解過程】
1. 創(chuàng)建部件
根據(jù)上述尺寸創(chuàng)建草圖,創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)稱柔性部件,并分割為兩部分,結(jié)果如下圖。
2. 定義材料屬性
定義兩種材料屬性:鋼材和橡膠。
對(duì)于鋼材,只定義彈性模量和泊松比
對(duì)于橡膠,定義超彈性材料,確定對(duì)于應(yīng)變勢(shì)能使用多項(xiàng)式,而該多項(xiàng)式是用試驗(yàn)數(shù)據(jù)插值得到的。
對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù),分別輸入單軸,雙軸,平面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)行數(shù)據(jù)插值,獲取多項(xiàng)式的系數(shù)
3. 定義并分配截面屬性
創(chuàng)建兩種截面屬性,分別索引兩種材料模型
將這兩種截面屬性分配到幾何圖形中對(duì)應(yīng)的面域
4.
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