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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(dòng)需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中,此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
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(shí)驗(yàn)曲線均會(huì)在圖片中顯示出來,可以對(duì)比其重合度,測(cè)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
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(dòng)需要擬合的材料本構(gòu)模型到材料中,此時(shí)可以在材料橡膠本構(gòu)模型中發(fā)現(xiàn)curve fitting選項(xiàng)。
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(shí)驗(yàn)曲線均會(huì)在圖片中顯示出來,可以對(duì)比其重合度,測(cè)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
ABAQUS學(xué)習(xí)筆記—橡膠參數(shù)設(shè)置
因筆者試驗(yàn)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(shí)需要使用
動(dòng)力顯示求解器
進(jìn)行計(jì)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(jì)算,否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。
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(shí)會(huì)是什么變化呢?那么,我們來看一下計(jì)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(hào)“土木愛研小站”并加入學(xué)術(shù)交流群
您的每一個(gè)贊和關(guān)注都是我前進(jìn)的動(dòng)力?。?!
展開 ABAQUS學(xué)習(xí)筆記—橡膠參數(shù)設(shè)置
因筆者試驗(yàn)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(shí)需要使用
動(dòng)力顯示求解器
進(jìn)行計(jì)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(jì)算,否則會(huì)報(bào)錯(cuò)。
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(shí)會(huì)是什么變化呢?那么,我們來看一下計(jì)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 
橡膠大變形的網(wǎng)格設(shè)置及動(dòng)畫欣賞!
橡膠材料是一種大變形的材料,因此網(wǎng)格設(shè)置就需要一定的定義,這是我們研究得到的一個(gè)結(jié)果.請(qǐng)愛好大變形的弟兄侃侃!
qiu1.rar
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(duì)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(duì)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(huì)上移到指定位置,對(duì)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?cè)?em>橡膠圈的凹槽部分加載流體壓力。這些壓力會(huì)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(huì)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?。為了解決這個(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 滲透壓workbench GUI設(shè)置,及一些橡膠密封的注意事項(xiàng) ¥1.9
ANSYS Update -滲透壓workbench中GUI設(shè)置,及一些橡膠密封的注意事項(xiàng)
!學(xué)習(xí)重點(diǎn):
2024R2之前,F(xiàn)luid-Pressure-Penetration都需要用APDL進(jìn)行設(shè)置,方法見此鏈接
https://www.yqgqt.org.cn/post/1196709 (包含橡膠材料模型的處理,滲透壓原理,相關(guān)APDL代碼等)
現(xiàn)在可以用GUI設(shè)置了
!1、 Fluid-Pressure-Penetration GUI設(shè)置
注意:接觸要設(shè)置為對(duì)稱或非對(duì)稱接觸
在后處理的contact tool里查看fluid pressure
!2、 密封材料的分析重點(diǎn)
1. 考慮裝配尺寸的公差;
最小的密封件+最大的間隙 -》評(píng)估接觸壓力,是否能密封良好;最大的密封件+最小的間隙 -》 評(píng)估橡膠主應(yīng)變,是否發(fā)生破損。
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
Abaqus/Explicit 有兩種體積粘性參數(shù):線性體積粘性和二次體積粘性,可以在 Step 功能模塊中進(jìn)行設(shè)置(如圖1所示)。
一般情況下,采用 Abaqus 的默認(rèn)設(shè)置即可。
圖1 設(shè)置體積粘性參數(shù)
2)材料阻尼
常用的材料阻尼是瑞利(Rayleigh)阻尼,在Property模塊的Mechanical菜單下定義(如圖2所示),它包含兩個(gè)阻尼參數(shù):
質(zhì)量比例阻尼是關(guān)于質(zhì)量矩陣的比例系數(shù),主要用于消除低階振蕩;剛度比例阻尼是關(guān)于剛度矩陣的比例系數(shù),主要用于消除高階振蕩。
圖2 設(shè)置材料阻尼
關(guān)于材料阻尼的詳細(xì)介紹,請(qǐng)參見 Abaqus 幫助文檔《Abaqus Analysis User’s Manual》第20.1.1節(jié)“Material damping”和《Abaqus Keywords User’s Manual》中的關(guān)鍵詞
* DAMPING。
3)阻尼器(dashpot)單元
在 Property 功能模塊和 Interaction 功能模塊的Special菜單中都可以定義阻尼器單元(如圖3所示),其優(yōu)點(diǎn)是可以僅在必要的節(jié)點(diǎn)上定義阻尼,其阻尼力與單元的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)相對(duì)速度成正比。阻尼器單元必須與其他單元(如彈簧單元或桁架單元)同時(shí)使用,一般不會(huì)引起穩(wěn)定極限值的顯著變化
。
圖3 定義阻尼器單元
歸納總結(jié):
1、三種阻尼分別在不同的模塊中定義,用戶應(yīng)該區(qū)分。
展開 Ansys 超彈性橡膠材料仿真分析
11月11日,Ansys官方『Ansys 超彈性橡膠材料仿真分析』研討會(huì)為您展開介紹Ansys超彈性橡膠材料分析方案,還將簡(jiǎn)要介紹Ansys最新收購的聚合物材料建模工具PolymerFEM,感興趣的下滑預(yù)約學(xué)習(xí)??
時(shí)間:11月11日(星期二),16:00-17:00
內(nèi)容簡(jiǎn)介:
本次網(wǎng)絡(luò)研討會(huì)主要介紹Ansys超彈性橡膠材料分析方案,聚焦于超彈性本構(gòu)的選取、基于測(cè)試數(shù)據(jù)的材料參數(shù)擬合、非線性計(jì)算設(shè)置與收斂性調(diào)試等關(guān)鍵技術(shù)。 此外,還將簡(jiǎn)要介紹Ansys最新收購的聚合物材料建模工具PolymerFEM。
講師:
韓鎮(zhèn)澤 | Ansys高級(jí)應(yīng)用工程師
具備多年結(jié)構(gòu)有限元仿真在不同領(lǐng)域的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)。專注于PCB封裝結(jié)構(gòu)可靠性方案,以及消費(fèi)電子、半導(dǎo)體等行業(yè)應(yīng)用。主要負(fù)責(zé)產(chǎn)品:Mechanical,Sherlock,PolymerFEM。
形式:線上
費(fèi)用:免費(fèi)
掃碼立即報(bào)名
(web: https://s.jishulink.com/ObT0WL)
- -THE END- -
技術(shù)鄰簡(jiǎn)介:
技術(shù)鄰,是一家深耕工科制造業(yè)領(lǐng)域逾二十年的專業(yè)技術(shù)平臺(tái)。
我們的服務(wù)覆蓋力學(xué)、機(jī)械、材料、航空、交通運(yùn)輸、電子電氣、通信、化工、能源、船舶、冶金、建筑土木、水利測(cè)繪等眾多專業(yè)方向。以CAE仿真為特色和入口,在結(jié)構(gòu)、流體、電磁、熱動(dòng)力學(xué)、工藝、聲、光及加工工藝等領(lǐng)域,擁有深厚的專家資源和項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)。累計(jì)幫助1200+企業(yè)解決制造業(yè)研發(fā)困擾,100萬+工程師提升專業(yè)能力。
展開 ANSYS workbench 橡膠密封圈分析案例 ¥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí):
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么:
1、學(xué)習(xí)三維模型的繪制
2、學(xué)習(xí)接觸配合分析相關(guān)的材料參數(shù)設(shè)置
3、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)螺栓預(yù)緊力的施加
5、學(xué)習(xí)壓力載荷的施加
6、學(xué)習(xí)查看接觸狀態(tài)結(jié)果
案例介紹:
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 橡膠密封圈接觸分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
?
ANSYS Workbench分析實(shí)例之橡膠件擴(kuò)張過程仿真
橡膠擴(kuò)張變形過程是個(gè)典型的非線性過程,而且包含了非線性中的三種情況:
1. 橡膠屬于典型的超彈性材料——
材料非線性
;
2. 橡膠在擴(kuò)張過程中的應(yīng)變很大——
幾何非線性;
3. 橡膠擴(kuò)張過程中存在于擴(kuò)張件的接觸——
狀態(tài)非線性。
因此在仿真過程中,我們要認(rèn)真關(guān)注計(jì)算的收斂性問題。下面我們以電纜冷縮終端為例,對(duì)橡膠件的擴(kuò)張過程進(jìn)行一個(gè)仿真,并得出冷縮終端的抱緊力。
仿真過程
對(duì)于橡膠擴(kuò)張過程的仿真,我們可以將其視為準(zhǔn)靜態(tài)問題,因此我們選擇Workbench中的
Static Structural
(結(jié)構(gòu)靜力學(xué))模塊來簡(jiǎn)單模擬。
Step1
橡膠材料的選擇
新建一個(gè)材料,命名為“RUBER”。
本次計(jì)算采用Ogden 3rd Order本構(gòu)方程,雙擊Toolbox中的Ogden 3rd Order材料模型,將其添加到“RUBER”材料的屬性中。
根據(jù)ANSYS Help中的數(shù)據(jù),Ogden 3rd Order材料模型具體數(shù)值依次為:43438Pa、1.3、82.74Pa、5、-698.5Pa、-2、2.9E-8Pa^-1、0Pa^-1、0Pa^-1。
Step2
建立冷縮終端模型
冷縮終端屬于回轉(zhuǎn)體,我們可以選擇縱向截面的1/2,使用平面軸對(duì)稱模型進(jìn)行仿真,這樣不僅不損失計(jì)算精度,同時(shí)也大大降低了計(jì)算量。
展開 
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析
設(shè)置分析步
只設(shè)置一個(gè)分析步,打開大變形開關(guān),
設(shè)置初始時(shí)間步長(zhǎng)為0.01
6. 定義載荷和邊界條件
對(duì)于上邊線,定義對(duì)稱邊界條件
對(duì)于下邊線,在第一個(gè)分析步中施加均布載荷
7. 劃分網(wǎng)格
對(duì)各邊指定下圖所示的網(wǎng)格劃分份數(shù)
使用四邊雜交軸對(duì)稱單元CAX8H劃分網(wǎng)格,結(jié)果如下
8. 創(chuàng)建作業(yè)并提交
9. 后處理
觀察橡膠支座的變形。最后時(shí)刻的變形
最后時(shí)刻的米塞斯應(yīng)力
文章來源:CAE愛聯(lián)盟
ANSYS workbench 橡膠密封圈非線性靜力學(xué)分析 ¥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí):
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對(duì)有限元分析感興趣的工程師
你會(huì)得到什么:
1、學(xué)習(xí)橡膠密封圈的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)橡膠密封圈非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)非線性靜力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)橡膠密封圈非線性靜力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹:
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 橡膠密封圈非線性靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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hypermesh-ansys聯(lián)合仿真-2D軸對(duì)稱橡膠密封分析 ¥3
密封結(jié)構(gòu)為環(huán)形軸對(duì)稱,蓋板將黑色橡膠圈壓向底部的帶槽基座上,靠橡膠變形回彈與上蓋板和下基座之間的接觸壓力(密封應(yīng)力)來阻止流體穿過密封界面。蓋板和基座材質(zhì)都是結(jié)構(gòu)鋼,彈性模量為210000MPa,泊松比為0.3;橡膠圈材質(zhì)為邵氏硬度75度的EPDM橡膠。本文采用單位制為mm,N,t,s,MPa。
通過hypermesh建立有限元模型設(shè)置求解控制輸入到ANSYS進(jìn)行求解:
ANSYS Workbench橡膠超彈分析及應(yīng)用實(shí)例
ANSYS Workbench參數(shù)擬合功能
利用ANSYS提供的線性和非線性回歸算法,用戶可直接輸入超彈材料的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以獲得其材料參數(shù)值,且該功能適用于所有超彈模型。用戶將試驗(yàn)數(shù)據(jù)存放在一個(gè)文本文件中,可以針對(duì)多種超彈模型作曲線擬合,程序同時(shí)提供擬合的誤差范數(shù)并以圖形的方式顯示試驗(yàn)數(shù)據(jù)與所計(jì)算的系數(shù)之間的關(guān)系,以便選取合適的超彈性模型。
3
ANSYS Workbench橡膠超彈性分析實(shí)例
問題描述
使用ANSYS Workbench模擬橡膠材料試件的拉伸試驗(yàn),取四分之一模型進(jìn)行建模,如下圖所示,在右側(cè)位置施加一定位移,計(jì)算得到產(chǎn)生位移后的狀態(tài)。
圖2 幾何模型
分析步驟
(1)創(chuàng)建靜力學(xué)分析流程。
(2)設(shè)置材料屬性:根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù),分別輸入單軸、雙軸、剪切的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),得到各個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)曲線,然后應(yīng)用曲線擬合功能,得到計(jì)算用的材料曲線,以及相關(guān)參數(shù)。
圖3 輸入材料實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
圖4 曲線擬合
(3)劃分網(wǎng)格:采用掃掠方式,取合適的網(wǎng)格密度,得到全六面體單元網(wǎng)格。
圖5 劃分網(wǎng)格
(4)施加約束及載荷:在對(duì)稱面上施加無摩擦約束,在右側(cè)施加位移約束。
圖6 邊界條件
(5)計(jì)算求解:打開大變形開個(gè),打開自動(dòng)時(shí)間步,調(diào)整最小子步數(shù)等。
(6)結(jié)果后處理:查看等效應(yīng)力及等效應(yīng)變。
圖7 變形云圖
圖8 等效應(yīng)力云圖
4
結(jié)論
ANSYS提供了豐富的超彈性材料,強(qiáng)大的曲線擬合功能,以及各種非線性分析設(shè)置,利用Workbench平臺(tái)操作的便利性,可以方便的進(jìn)行各種橡膠材料或超彈性模型的分析。
源自CAE技術(shù)交流公眾號(hào)
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