ABAQUS橡膠彎曲
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-04-12
ABAQUS橡膠彎曲的視頻教程
懸置橡膠主簧 橡膠襯套剛度分析-abaqus初學(xué)者入門(mén)
本課程主要講解發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橡膠主簧CAE分析過(guò)程 第一章 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橡膠主簧剛度分析總體介紹 第二章 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橡膠主簧3D網(wǎng)格劃分（HYPERMESH） 詳細(xì)介紹2D網(wǎng)格拉伸為3D網(wǎng)格、接口INP文件的生成 第三章 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橡膠主簧主方向剛度分析 詳細(xì)介紹ABAQUS剛度分析、重點(diǎn)講解柱坐標(biāo)系建立、橡膠縮緊過(guò)程 第四章 發(fā)動(dòng)機(jī)懸置橡膠主簧側(cè)方向剛度分析 重點(diǎn)介紹軟墊主方向預(yù)載
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ABAQUS分析VL型橡膠密封圈和O型橡膠密封圈
利用ABAQUS分別建立O型密封圈和VL組合密封圈有限元分析模型，計(jì)算在四種不同壓縮位移下，橡膠的應(yīng)力和接觸壓力的分布，研究?jī)煞N密封圈的密封性能。
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ABAQUS橡膠網(wǎng)格大變形分析mapsolution功能的用法（三維橡膠啞鈴試樣拉伸大變形問(wèn)題）
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ABAQUS橡膠彎曲的實(shí)例教程
Abaqus為用戶(hù)提供了多種本構(gòu)關(guān)系來(lái)模擬超彈性材料，這種材料具有高度非線(xiàn)性，當(dāng)Abaqus進(jìn)行模擬時(shí)假設(shè)這種材料是具有彈性、各向同性，并且同時(shí)考慮幾何非線(xiàn)性效應(yīng)。與材料的剪切柔度相比，對(duì)于大多數(shù)類(lèi)似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當(dāng)分析對(duì)象為平面應(yīng)力問(wèn)題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個(gè)問(wèn)題不值得關(guān)注。但是對(duì)于固體、平面應(yīng)變或者軸對(duì)稱(chēng)問(wèn)題卻不能忽略。對(duì)此，Abaqus/Standard提供了雜交單元來(lái)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(lèi)：一類(lèi)是認(rèn)為橡膠為連續(xù)介質(zhì)的現(xiàn)象學(xué)描述；另一類(lèi)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(chǎng)輸出和歷史輸出。為了保證剛開(kāi)始能夠較容易收斂，設(shè)置分析步初始增量步為0.01，打開(kāi)幾何非線(xiàn)性。
展開(kāi) 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(duì)于一些結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(lái)獲取其靜剛度特性。但由于橡膠具有非線(xiàn)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(cè)，我們引入了有限元仿真分析技術(shù)，其可以通過(guò)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(cè)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(jiǎn)單講訴一下基于ABAQUS軟件的橡膠制品靜剛度仿真分析過(guò)程。
仿真分析過(guò)程可分為三個(gè)大過(guò)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(guò)程，將操作過(guò)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(guò)程。
一、部件
由于本文主旨是為介紹橡膠剛度仿真的過(guò)程，所以選用了結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的橡膠襯套為例，直接借助ABAQUS軟件的部件模塊常見(jiàn)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(duì)成熟的橡膠本構(gòu)模型（如圖2所示），我們可以通過(guò)指定相關(guān)的系數(shù)來(lái)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(duì)精準(zhǔn)的參數(shù)。
展開(kāi) Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過(guò)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(guò)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(duì)和兩個(gè)約束
6.
設(shè)置pressure類(lèi)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(lái)源：FILWTBY
展開(kāi) 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(chē)行業(yè)尤為明顯。縱觀(guān)過(guò)去近200年的歷史，硫化橡膠的誕生直接推動(dòng)了汽車(chē)革命。如今在我們的汽車(chē)中，橡膠制品早已是“汽車(chē)的半條命”。就拿我們常見(jiàn)的桑塔納轎車(chē)來(lái)說(shuō)，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(chē)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(guò)程中可以看作只有形狀改變而其體積幾乎無(wú)變化的不可壓縮性物體，同時(shí)還伴隨著幾何非線(xiàn)性和物理非線(xiàn)性。因此，對(duì)橡膠材料的相關(guān)仿真計(jì)算的難度相對(duì)較大一些。
首先簡(jiǎn)單回顧一下有限元仿真分析中的非線(xiàn)性問(wèn)題類(lèi)型：
①邊界條件的非線(xiàn)性：即邊界條件在分析過(guò)程中發(fā)生變化。接觸問(wèn)題就是一種典型的邊界條件非線(xiàn)性問(wèn)題。它的特點(diǎn)是邊界條件不能在計(jì)算的開(kāi)始就可以全部給出，而是在計(jì)算過(guò)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(xiàn)性：即材料的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系為非線(xiàn)性。
③幾何的非線(xiàn)性：即位移的大小對(duì)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(wèn)題．
在橡膠制品的仿真分析過(guò)程中，以上三種非線(xiàn)性類(lèi)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(duì)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(lái)，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(wèn)題。
下面以對(duì)橡膠柱的壓縮試驗(yàn)的仿真分析為例，簡(jiǎn)述一下針對(duì)橡膠大變形仿真過(guò)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(jiǎn)化
對(duì)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(jiǎn)化，但不可過(guò)度簡(jiǎn)化。
展開(kāi) 徐忠根，管興坡，張杰，鄧長(zhǎng)根，陳榮毅
摘要：在采用橡膠隔震支座的大跨空間結(jié)構(gòu)中，其支座的上下表面常常存在相對(duì)轉(zhuǎn)角，針對(duì)這一問(wèn)題，從兩個(gè)方向?qū)ι舷卤砻嬗邢鄬?duì)轉(zhuǎn)角的橡膠隔震支座的水平力學(xué)性能進(jìn)行了研究。在轉(zhuǎn)角為0.005rad、0.01rad和0.015rad的情況下，對(duì)橡膠隔震支座進(jìn)行了水平力學(xué)性能試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明，支座水平剛度會(huì)隨轉(zhuǎn)角的增大而減小。然后，運(yùn)用ABAQUS軟件進(jìn)行了有限元模擬分析，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果和有限元結(jié)果進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證。最后，通過(guò)ABAQUS軟件對(duì)有初始轉(zhuǎn)角的橡膠隔震支座進(jìn)行了參數(shù)分析。結(jié)果表明：有限元分析得到的水平剛度與試驗(yàn)結(jié)果吻合較好，為參數(shù)分析提供了依據(jù)；有初始轉(zhuǎn)角的隔震支座的水平剛度與加載方向有關(guān)；初始轉(zhuǎn)角對(duì)疊層橡膠支座水平剛度的影響會(huì)隨著初始轉(zhuǎn)角、支座第一形狀系數(shù)和支座第二形狀系數(shù)的增大而增大；根據(jù)有限元結(jié)果給出了有初始轉(zhuǎn)角的橡膠隔震支座的水平剛度計(jì)算公式，可供設(shè)計(jì)人員參考使用。
展開(kāi) 
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在建立模型時(shí)候，采用的是1/4模型進(jìn)行建立，這樣可以減少模型的計(jì)算時(shí)間，是一種高效的ABAQUS建模方法。在Part部分，C代表的混凝土板，F(xiàn)RP-Jing和FRP-Wei分別代表徑向和緯向的FRP格柵支，目的是為了區(qū)別兩個(gè)方向的FRP的性能不一致。L代表的是支座和加載塊，按照離散剛體建立。
在屬性部分，混凝土采用塑性損傷模型，具體的模型在付費(fèi)內(nèi)容中提供了Excel表格
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ABAQUS 板料四點(diǎn)彎曲非線(xiàn)性分析案例10個(gè)月前
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1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
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1、掌握板料部件的三維模型繪制
2、理解四點(diǎn)彎曲的非線(xiàn)性靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)非線(xiàn)性接觸分析的相互關(guān)系的設(shè)置
4、了解靜力學(xué)網(wǎng)格的劃分
5、學(xué)習(xí)位移載荷的施加
6、學(xué)習(xí)結(jié)果后處理的查看與對(duì)比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
案例介紹了使用ABAQUS
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