ABAQUS橡膠壓縮的案例
Abaqus案例：橡膠套壓縮
本案例圖文指導干涉配合與橡膠壓縮，并對典型錯誤給出分析解決辦法。
問題描述
頂部受壓縮載荷作用；
結構形態(tài)如下圖所示。
材料信息
除橡膠套以外均以解析剛體模擬，橡膠以超彈性模擬。
rubber；
polynomial
工作目錄
選擇
File > Set Work Directory
設定工作目錄
幾何模組
單擊Open，從工作目錄選擇Bumper.cae并打開
屬性模組
解析剛體無需賦予其材料。
裝配模組
裝配體的建模技巧就是用軟件的Sketch或者CAD將草圖之間的關系提前布局好，然后倒入草圖，使用草圖建模。
分析步模組
分析程序會選擇使用
Static, General
。共包含2個分析步，第一個分析步用于解決干涉配合問題，第二個用于橡膠壓縮（兩個分析步有明顯不同的內(nèi)容，這也是劃分分析步的關鍵）
求解干涉配合和橡膠壓縮都需要設定合適的初始增量以及最大增量，默認不足以解決問題。官方推薦，一般的非線性初始增量大小可設置為0.1。稍微復雜一點的，可考慮設置0.05，難度很大的一般設置為0.01。都只是推薦值，可以自己嘗試調整。
求解干涉配合，這里推薦初始為0.01。
橡膠壓縮載荷步，增量設置推薦如上。
展開 Abaqus案例 | 橡膠套壓縮
本案例圖文指導干涉配合與橡膠壓縮，并對典型錯誤給出分析解決辦法。
問題描述
頂部受壓縮載荷作用；結構形態(tài)如下圖所示。
材料信息
除橡膠套以外均以解析剛體模擬，橡膠以超彈性模擬。
rubber；polynomial
工作目錄
選擇
File > Set Work Directory
設定工作目錄
幾何模組
單擊Open，從工作目錄選擇Bumper.cae并打開
屬性模組
解析剛體無需賦予其材料。
裝配模組
裝配體的建模技巧就是用軟件的Sketch或者CAD將草圖之間的關系提前布局好，然后倒入草圖，使用草圖建模。
分析步模組
分析程序會選擇使用
Static, General
。共包含2個分析步，第一個分析步用于解決干涉配合問題，第二個用于橡膠壓縮（兩個分析步有明顯不同的內(nèi)容，這也是劃分分析步的關鍵）
求解干涉配合和橡膠壓縮都需要設定合適的初始增量以及最大增量，默認不足以解決問題。官方推薦，一般的非線性初始增量大小可設置為0.1。稍微復雜一點的，可考慮設置0.05，難度很大的一般設置為0.01。都只是推薦值，可以自己嘗試調整。
求解干涉配合，這里推薦初始為0.01。
橡膠壓縮載荷步，增量設置推薦如上。
展開 Abaqus超彈性硅橡膠壓縮仿真案例講解
Abaqus超彈性硅橡膠壓縮仿真案例講解
基于經(jīng)驗公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構參數(shù)的確定方法（使用LS-DYNA隱式算法進行準靜態(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模型本構參數(shù)的確定方法
—使用LS-DYNA隱式算法進行準靜態(tài)橡膠壓縮數(shù)值模擬
一、引言
橡膠材料的力學特性一般是通過材料力學性能試驗得到應力-應變數(shù)據(jù)，之后擬合相應的本構模型來得到其材料系數(shù)，然而這組系數(shù)只能在橡膠相應的實驗應變范圍內(nèi)使用，一旦超出實驗應變范圍，這組系數(shù)就不再可靠?？紤]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)驗結果，結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模型本構參數(shù)予以確定，所確定的本構參數(shù)可滿足大部分仿真工況。
Mooney?Rivlin是一個比較經(jīng)典的橡膠本構模型，使用它幾乎可以模擬所有橡膠材料的力學行為，其適用于中、小變形，一般可應用于應變約為100%(拉)和30%（壓）的情況。在仿真分析中使用較簡單、應用最廣泛、精度可接受的應變能密度函數(shù)首選Mooney?Rivlin模型，其是可表達接近不可壓縮天然橡膠應力應變特性的較合理的橡膠本構模型。
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%的橡膠材料力學性能，完全能夠滿足橡膠實際應用的性能計算。
展開 
橡膠件軸向壓縮模擬
做了一個橡膠壓縮的分析。
要求：下部是橡膠件，上部是鋼板。橡膠高度1000mm,要求得到鋼板壓縮橡膠700mm時的反力和吸能。橡膠單元為C3D8H，鋼板C3D20，鋼板和橡膠之間為帶摩擦的接觸。
分析時遇到的問題：壓縮700mm不收斂，網(wǎng)格尺寸為20mm時壓縮到330mm就不再收斂，網(wǎng)格尺寸65mm時設定壓縮到550mm能收斂。
求教：還是想用細網(wǎng)格20mm到30mm的，如何能讓壓縮收斂？
附件中是inp文件
1.png
12.png
Job-cone1000-4.rar
975101010.rar
橡膠壓縮前
1.png
壓縮前
壓縮中...
2.png
6.png
8.png
壓縮550mm后
10.png
展開 檢修課堂丨橡膠運行部·螺桿式壓縮機的結構及操作介紹
油在壓縮機中的作用是潤滑、冷卻密封和消聲。
潤滑油和高壓氣體混合后排出壓縮機。油進入分離系統(tǒng)，經(jīng)過冷卻、過濾、加壓后循環(huán)使用。為了防止制冷系統(tǒng)中的雜質隨吸氣進入壓縮機對轉子、機體造成磨損，必須設置吸氣過濾器。
制冷劑流程
從低壓系統(tǒng)來的低溫蒸汽經(jīng)吸氣過濾器后進入油分離器，在油分離器內(nèi)經(jīng)過油氣分離后排出。
帶經(jīng)濟器的機組，從貯液器來的高壓液體進入經(jīng)濟器殼程，引出一路經(jīng)節(jié)流降壓后進入經(jīng)濟器的管程，蒸發(fā) 后進入壓縮機壓縮，剩余部分過冷后供液給蒸發(fā)器。
【免費】workbench中橡膠壓縮變形分析-自適應網(wǎng)格+大變形
workbench中橡膠壓縮變形分析
橡膠壓縮是密封圈當中經(jīng)常遇到的一種現(xiàn)象，但是仿真分析對于橡膠壓縮有很難收斂的現(xiàn)象，本實例通過兩個簡單模擬（公眾號: CAE_ANSYS）
方法說明橡膠壓縮的過程和方法，通過本實例可以了解到以下知識
1.自適應網(wǎng)格的應用方法
2.橡膠材料參數(shù)的設置
3.非線性接觸的設置
5.模型建立方法
模型
建立分析模型，如圖所示，本實例以一個簡單模型為例
2.初始網(wǎng)格隨意劃分
3設置自適應網(wǎng)格，采用mesh方法，計算過程自動加密網(wǎng)格，需要注意的是，必須打開大變形，單元必須去除中間節(jié)點
4邊界條件采用，向下強制位移的方法
5提取結果（公眾號: CAE_ANSYS）
可以看到網(wǎng)格發(fā)生了重新劃分，網(wǎng)格由三角形劃分成了4變形
另一個模型是模擬橡膠壓縮的過程，上下兩個剛性體擠壓中間的橡膠，結果顯示中間橡膠發(fā)生大變形
本實例需要注意的是，橡膠材料的設置，不需要設置彈性模量，還有就是接觸的設置，需要選擇相應的線體為接觸面，最好將模型分割，最后獲取相應的結果。
以下模型為兩個模型的計算原始文件，供大家免費參考
（公眾號: CAE_ANSYS）
供大家免費參考，版本為ansys17.2
rubber.zip
展開 橡膠材料超彈性本構擬合以及密封圈初始壓縮量的考慮 ￥4.9
1、 密封圈設計中，首先要考慮的是密封圈的初始壓縮量是否滿足要求，考慮到在密封裝配中，當壓緊件較薄弱時壓緊件也可能發(fā)生變形，因此密封圈的初始壓縮量不能簡單地依靠理論計算。
2、 帶密封圈的結構在工作工程中，可能受到各類工況的作用，以整車零部件為例，可能有振動、沖擊以及其他工況的作用，在這些載荷作用在密封結構上時，密封圈的壓縮量會發(fā)生相應的變化，在密封圈設計前期就需要考慮在極限工況條件下，密封圈的壓縮量是否依舊能夠滿足要求。
3、 考慮到以上兩點因素，本文以簡單密封結構展示密封圈初始壓縮量在abaqus軟件里的實現(xiàn)，不影響后續(xù)工況的加載，通過上述計算可以提取出密封圈的裝配力等結果。
4、 密封圈材料一般是橡膠，橡膠等不可壓縮材料一般要通過構建超彈性本構來進行處理，本文展示了在abaqus軟件中通過實驗測試參數(shù)對橡膠超彈性本構的擬合。
附件為計算inp模型及操作重點步驟，感興趣的可以下載。
展開 ANSYS實例 | 剛平板壓縮橡膠的非線性分析——接觸、材料和幾何非線性
通用的橡膠密封制品在國防，化工，煤炭，石油，冶金，交通運輸和機械制造工業(yè)等方面的應用越來越廣泛，已成為各種行業(yè)中的基礎件和配件。
橡膠材料屬于大變形材料，在ANSYS中怎么分析呢？材料本構模型怎么選??？橡膠密封涉及到的接觸非線性問題，又該怎么創(chuàng)建呢?
一、問題描述
一個長的橡膠圓柱，被上下兩塊剛性平板夾持，使橡膠圓柱產(chǎn)生向下壓縮位移δmax。計算力—變形響應情況。橡膠彈性模量2.82 MPa，泊松比μ=0.49967；橡膠Mooney-Rivlin常數(shù)C10=0.293 MPa，C01=0.177 MPa；橡膠圓柱半徑200mm；強制位移δmax=200 mm。根據(jù)模型的對稱性，取1/4結構進行研究。
圖1 力學模型示意圖
問題分析：橡膠材料目前廣泛采用的是Mooney Rivlin本構模型，由橡膠的不可壓縮性得到泊松比約為μ= 0.5。
根據(jù)彈性模量E與剪切模量G的關系式
G=E/[2(1+μ)]，
從而得E=3G。
彈性模量及剪切模量與橡膠材料常數(shù)的關系可以表示為
G=2(C10+C01)，
E=6(C10+C01)。
不可壓縮參數(shù)
d=2(1-2μ)/(C10+C01)。
計算結果:壓縮位移0.2m對應的載荷為1395.05N，與K-J Bathe的1400.00N基本一致，比值為0.996。
橡膠圓柱變形形狀
位移-力歷程曲線
橡膠圓柱位移-力計算結果
參考ANSYS Help中 VM211 Rubber Cylinder Pressed Between Two Plates
1 Determined
from graphical results. See T.
展開 基于ABAQUS超彈性材料橡膠襯套的剛度計算 附基于Abaqus的橡膠和粘彈性建模下載
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用于各個工程領域的減振制品中。對于一些結構簡單的橡膠制品，我們可以基于一些理論推導或工程經(jīng)驗算法在設計初期來獲取其靜剛度特性。但由于橡膠具有非線性粘彈性與超彈性，這種理論計算結果往往與試驗存在一定誤差，并且這種誤差在一般情況下是不可以忽略不計的，其具有一定的工業(yè)應用價值。
為減小誤差或實現(xiàn)零誤差的前期預測，我們引入了有限元仿真分析技術，其可以通過控制模型參數(shù)與網(wǎng)格質量實現(xiàn)較小誤差的預測計算。其價值也在各個行業(yè)實際的生產(chǎn)中得到了很好的驗證。本文基于減振襯套簡單講訴一下基于ABAQUS軟件的橡膠制品靜剛度仿真分析過程。
仿真分析過程可分為三個大過程：前處理、求解計算和后處理。本文基于ABAQUS軟件設定的分析步驟，不再重點區(qū)分分析的三個過程，將操作過程拆分為：部件、屬性、裝配、分析步與輸出設置、相互作用、網(wǎng)格、加載、作業(yè)提交與監(jiān)管以及計算結果的可視化處理九個模塊，下面講訴橡膠襯套靜剛度仿真分析過程。
一、部件
由于本文主旨是為介紹橡膠剛度仿真的過程，所以選用了結構較為簡單的橡膠襯套為例，直接借助ABAQUS軟件的部件模塊常見如圖1所示的幾何模型。
圖1、幾何模型結構圖
二、屬性
為了使仿真結果更接近與實驗值或真實值，除了需要一個適合的仿真求解器和一個高質量的網(wǎng)格文件，更需要選擇一個合適的橡膠本構模型，在ABAQUS軟件中內(nèi)置了許多相對成熟的橡膠本構模型（如圖2所示），我們可以通過指定相關的系數(shù)來實現(xiàn)本構模型的定義,當然我們還可以直接提交我們的試驗數(shù)據(jù)，交由ABAQUS軟件進行擬合，得出相對精準的參數(shù)。
展開 Abaqus模擬橡膠大變形/模擬橡膠彎曲
Abaqus為用戶提供了多種本構關系來模擬超彈性材料，這種材料具有高度非線性，當Abaqus進行模擬時假設這種材料是具有彈性、各向同性，并且同時考慮幾何非線性效應。與材料的剪切柔度相比，對于大多數(shù)類似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當分析對象為平面應力問題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個問題不值得關注。但是對于固體、平面應變或者軸對稱問題卻不能忽略。對此，Abaqus/Standard提供了雜交單元來模擬超彈性材料中完全的不可壓縮行為。
橡膠材料力學性能的描述方法主要為兩類：一類是認為橡膠為連續(xù)介質的現(xiàn)象學描述；另一類是基于熱力學統(tǒng)計的方法。基于連續(xù)介質力學的本構模型主要有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?；跓崃W統(tǒng)計主要有Arruda-Boyce和Van der Waals等本構模型。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)設置
3、裝配，定義分析步，采用默認的場輸出和歷史輸出。為了保證剛開始能夠較容易收斂，設置分析步初始增量步為0.01，打開幾何非線性。
展開 
Abaqus橡膠拉伸模擬：仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
（1）
背景
實物整體圖如下：
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接觸。分析在加載過程中該模型的應力和變形情況。
（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.
設置兩個靜態(tài)分析步
5.
定義接觸屬性、兩個接觸對和兩個約束
6.
設置pressure類型的載荷
固定一端給另外一端施加位移
7.
劃分網(wǎng)格
8.
提交計算查看結果
整體變形云圖
加固環(huán)應力云圖
橡膠應力云圖
整體應力剖面圖
文章來源：FILWTBY
展開 ABAQUS橡膠支座仿真：有初始轉角的橡膠隔震支座水平力學性能研究
徐忠根，管興坡，張杰，鄧長根，陳榮毅
摘要：在采用橡膠隔震支座的大跨空間結構中，其支座的上下表面常常存在相對轉角，針對這一問題，從兩個方向對上下表面有相對轉角的橡膠隔震支座的水平力學性能進行了研究。在轉角為0.005rad、0.01rad和0.015rad的情況下，對橡膠隔震支座進行了水平力學性能試驗，試驗結果表明，支座水平剛度會隨轉角的增大而減小。然后，運用ABAQUS軟件進行了有限元模擬分析，對試驗結果和有限元結果進行對比驗證。最后，通過ABAQUS軟件對有初始轉角的橡膠隔震支座進行了參數(shù)分析。結果表明：有限元分析得到的水平剛度與試驗結果吻合較好，為參數(shù)分析提供了依據(jù)；有初始轉角的隔震支座的水平剛度與加載方向有關；初始轉角對疊層橡膠支座水平剛度的影響會隨著初始轉角、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)有限元結果給出了有初始轉角的橡膠隔震支座的水平剛度計算公式，可供設計人員參考使用。
展開 abaqus模擬橡膠支座：鉛芯橡膠隔震支座精細化模擬分享
橡膠隔震支座具有提供豎向承載能力、彈性復位能力、良好的變形能力等特性進而在隔震建筑中廣泛使用。鉛芯橡膠隔震支座是在天然橡膠隔震支座中心或非中心部增加鉛芯一個或多個制作而成的具有良好耗能能力的隔震支座。剖面圖如圖所示。
為了更真實準確地反應荷載作用下支座內(nèi)部的壓力分布，本文基于ABAQUS平臺對鉛芯橡膠隔震支座進行精細化分析。
（1）模型幾何信息如下表所示：
（2）材料本構橡膠采用超彈性模(Arruda-Boyce模型)，鋼材采用雙折線線模型，鉛芯采用理想彈塑性模型。封板、鋼板和連接板的彈性模量E=200GPa，泊松比取0.3。鉛芯彈性模量E=18GPa，泊松比取0.42。下圖為橡膠的本構選取示意圖。
（3）分析步設置：均采用靜力通用，其中Step1為面壓荷載，Step2為水平荷載加載。
（4）邊界條件及荷載：
支座下連接板固結、橡膠與鋼板和上下封板均采用Tie連接方式，
上連接板施加支座面壓和位移
。
（5）單元類型
由于橡膠為粘彈性材料，支座內(nèi)部橡膠與鋼板建議開啟混合變形選項；選擇縮減積分可加快計算速度。
（6）本構正確性驗證：選取支座上表面中心點繪制荷載-位移圖如下圖所示。
如圖所示，滯回曲線呈明顯“旗幟”形。
（7）應力云圖和模擬動畫。
由于作者水平和時間有限，建模分析過程可能存在疏忽或有誤的地方還請批評指正！
文章來源：廣東省院結構安全顧問
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用，如汽車懸置、艦船、航天器隔振器等。
橡膠材料的應力-應變行為是彈性的，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，在大變形時應力陡然上升。這種材料行為稱為超彈性（hyperelasticity）。
橡膠本構關系非常復雜。在大量的實驗數(shù)據(jù)的基礎上，人們建立起來很多理論模型來描述橡膠的力學特征。Abaqus有限元軟件在分析橡膠等超彈性材料具有顯著優(yōu)勢，為用戶提供了多種橡膠材料的本構模型，用戶可以根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和材料的力學行為特征做出選擇。通過擬合實驗數(shù)據(jù)，確定所選本構方程中的系數(shù)，這些過程在程序中可自動完成。
由于超彈性體的特殊性質，基于楊氏模量和泊松比所建立的本構模型不再滿足對大變形行為的描述，我們用應變勢能（strain energy/potential）來表達超彈性材料的應力-應變關系。
展開 