橡膠本構(gòu)模型ansys的案例
如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線？ 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型下載
STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實驗曲線均會在圖片中顯示出來，可以對比其重合度，測試哪種本構(gòu)更適合。
下載地址：Ansys橡膠材料的粘彈性本構(gòu)模型
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STEP 3：從hyperelastic模型本構(gòu)中拖動需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中，此時可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項。
STEP 4：右鍵curve fitting，選擇solve curve fit，擬合好后，然后選擇copy calculated values to property，擬合參數(shù)便復(fù)制到定義的橡膠本構(gòu)模型中了。另外，擬合的曲線和實驗曲線均會在圖片中顯示出來，可以對比其重合度，測試哪種本構(gòu)更適合。
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展開 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。
交流-ANSYS橡膠材料超彈性本構(gòu)模型和粘彈性性能仿真和試驗
交流-ANSYS橡膠材料超彈性本構(gòu)模型和粘彈性性能仿真和試驗
最近在搞橡膠這個方向，單軸拉伸試驗和動態(tài)DMA，研究橡膠次本構(gòu)模型
有研究橡膠超彈性。粘彈性性能的朋友可以聯(lián)系，互相交流學(xué)習(xí)、答疑。
Q254958758
ABAQUS橡膠本構(gòu)模型
Abaqus 軟件具有非常強大橡膠本構(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行計算，擴充程序功能；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 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)進行本構(gòu)模型的識別。如圖6~圖7所示。
展開 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)的實驗應(yīng)變范圍內(nèi)使用，一旦超出實驗應(yīng)變范圍，這組系數(shù)就不再可靠。考慮到實驗的成本、實驗條件的多變、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驗經(jīng)驗結(jié)果，結(jié)合仿真分析在不需進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】橡膠材料本構(gòu)擬合與拉扭試驗驗證
01 引子
橡膠材料是典型的超彈性材料，要獲取超彈性材料本構(gòu)模型（常見有Mooney-Rivlin、Ogden、Yeoh等），一般需要做一系列標(biāo)準(zhǔn)橡膠試驗并進行數(shù)據(jù)擬合。
本例演示了ANSYS對超彈性材料的曲線擬合能力，并通過有限元分析與拉扭試驗的對比，驗證所建立的本構(gòu)模型的有效性。
常見的橡膠標(biāo)準(zhǔn)拉伸試驗
02 案例介紹
現(xiàn)需要一個本構(gòu)模型來匹配硫化天然橡膠材料在各種變形模式下的100%工程應(yīng)變的行為。
本例中，已通過試驗（單軸、雙軸和平面拉伸試驗）獲取了橡膠的實驗數(shù)據(jù)。使用這些數(shù)據(jù)，通過超彈性擬合能力確定本構(gòu)模型的參數(shù)，可以擬合3參、5參和9參的Mooney-Rivlin超彈性模型。
試驗數(shù)據(jù)
同時對橡膠進行了拉扭實驗（將條形試件的兩端夾入測試儀器中，然后將試樣拉伸到原尺寸長度的50%，并將試樣的一端扭四圈）。試樣與ASTM D1043中規(guī)定的試樣相似，如下圖所示：
拉扭試驗條形試件
使用擬合得出的Mooney-Rivlin超彈性模型（5參為例）對拉扭試驗就行有限元分析，并與試驗結(jié)果相對比，據(jù)此判斷前面擬合得出的本構(gòu)模型能否反映橡膠材料的真實行為。
模型采用SOLID186單元，兩端夾鉗區(qū)域采用MPC算法綁定到定位點。
有限元模型示意圖
按照拉扭試驗的加載順序：
step1：對兩端夾持區(qū)域施加試件厚度25%的壓縮位移，模擬夾具對試件的夾持作用。
step2：通過移動一側(cè)的夾持區(qū)域（剛性接觸面），同時固定另一側(cè)夾持區(qū)域，模擬拉伸到50%的拉伸狀況。
展開 ANSYS/LSDYNA中的JH-2本構(gòu)模型參數(shù)含義及陶瓷材料的具體參數(shù)值
眾所周知，在ANSYS/LSDYNA中JH-2模型適用于模擬大變形材料的力學(xué)行為的，用于陶瓷、玻璃、藍(lán)寶石等硬脆材料的力學(xué)模擬中，JH-2本構(gòu)模型具有三類參數(shù)，分別對應(yīng)著LSDYNA材料卡片中的三類指標(biāo)，本構(gòu)參數(shù)眾多，那么對于了解其真實含義至關(guān)重要，對此，筆者在查閱文獻基礎(chǔ)下總結(jié)了各個參數(shù)的準(zhǔn)確含義并對其背后的數(shù)學(xué)公式的前后推導(dǎo)順序做出了總結(jié)，如圖1所示。
圖1
文獻中給出了比較權(quán)威的關(guān)于氧化鋁陶瓷的jh-2本構(gòu)全部參數(shù)，可以對大家對于硬脆陶瓷材料的參數(shù)選擇調(diào)試提供很大的參考意義，三類陶瓷材料的本構(gòu)參數(shù)如圖2所示。
圖2
展開 
基于VB的ANSYS二次開發(fā)之Duncan-Chang本構(gòu)模型算法介紹
所謂的本構(gòu)模型是指材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系，比如遵循虎克定律的線彈性應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系就是一種常用的本構(gòu)模型。ANSYS為用戶提供了許多本構(gòu)模型，但在某些特殊領(lǐng)域，現(xiàn)有的本構(gòu)模型卻很少，完全不能滿足分析要求。為了解決這個問題，ANSYS為用戶提供了usermat等UPFs用戶子程序，這些用戶子程序擁有強大的二次開發(fā)功能，可以實現(xiàn)各種復(fù)雜本構(gòu)模型的開發(fā)。但是，對于一些簡單的本構(gòu)模型，用戶也可以利用APDL語言進行開發(fā)，比如Duncan-Chang本構(gòu)模型。
Duncan-Chang本構(gòu)模型介紹
對于應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系復(fù)雜的材料而言，變形主要是由顆粒間位置的變化引起的，不同應(yīng)力水平下相同的應(yīng)力增量引起的應(yīng)變增量并不相同，從而表現(xiàn)出復(fù)雜的非線性特征。為了反映材料特性，人們提出了許多本構(gòu)模型，以期更好的反映材料的應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律。
Duncan-Chang本構(gòu)模型主要優(yōu)點是可以利用常規(guī)三軸固結(jié)排水剪試驗確定模型參數(shù)，因此在工程實踐中得到了廣泛應(yīng)用。Duncan-Chang本構(gòu)模型是非線性彈性模型，彈性矩陣中的彈性系數(shù)不再是常量，而是隨應(yīng)力狀態(tài)而改變。由于不考慮塑性變形，所以一般只適用于載荷不大的情況（即不太接近破壞的情況）。Duncan-Chang模型有E-V和E-B模型兩類。
當(dāng)然，該模型也存在一些缺陷，如無法反應(yīng)不同應(yīng)力路徑的影響、加卸載判斷不明確等，不可避免造成了計算分析誤差，長期以來許多學(xué)者試圖來對其進行修正。有限元軟件通常采用傳統(tǒng)塑性理論的應(yīng)力符號，以拉應(yīng)力為正，下面對Duncan-Chang模型采用有限元軟件的應(yīng)力形式進行說明。
Duncan-Chang本構(gòu)模型算法
該模型是Duncan和Chang根據(jù)Konder關(guān)于巖土材料的三軸試驗的偏應(yīng)力與軸向應(yīng)變近似呈雙曲線的假定而提出的。
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