橡膠套壓縮
關(guān)注創(chuàng)建者：想飛更高 創(chuàng)建時間：2023-07-10
橡膠套壓縮的視頻教程
ABAQUS-超彈性橡膠襯套壓縮模擬
本案例基于ABAQUS/Standard模擬了超彈性橡膠襯墊的壓縮過程，橡膠材料使用Mooney-Rivlin模型，輸入相應(yīng)系數(shù)，鋼板施加位移載荷，橡膠采用C3D8H單元，第一個分析步施加1mm位移載荷，建立接觸，第二步施加500mm，輸出橡膠的應(yīng)力應(yīng)變情況，及力位移曲線，應(yīng)力應(yīng)變曲線。
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ABAQUS-橡膠件壓縮后應(yīng)力釋放模擬
本案例基于ABAQUS/Standar模擬了三維橡膠件受壓縮后應(yīng)力釋放過程，定義橡膠材料參數(shù)和粘彈性參數(shù)，建立兩個分析步，第一個靜態(tài)分析步剛性板壓縮橡膠，第二個 visco粘彈性分析步，在保持壓縮狀態(tài)不變時，隨時間的延長，橡膠應(yīng)力減小，這就是應(yīng)力釋放過程。輸出應(yīng)力應(yīng)變云圖，及節(jié)點應(yīng)力-時間變化曲線。
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橡膠套壓縮的實例教程
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(jié)構(gòu)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(shè)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(guān)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(guān)鍵）
求解干涉配合和橡膠壓縮都需要設(shè)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(shè)置為0.1。稍微復雜一點的，可考慮設(shè)置0.05，難度很大的一般設(shè)置為0.01。都只是推薦值，可以自己嘗試調(diào)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(shè)置推薦如上。
展開 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(jié)構(gòu)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
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選擇
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設(shè)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(guān)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(guān)鍵）
求解干涉配合和橡膠壓縮都需要設(shè)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(shè)置為0.1。稍微復雜一點的，可考慮設(shè)置0.05，難度很大的一般設(shè)置為0.01。都只是推薦值，可以自己嘗試調(diào)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(shè)置推薦如上。
展開 橡膠防塵套的分析包含了幾何、材料和變化狀態(tài)（接觸）的非線性。
主要用到了下列特點和能力：
• 三維面-面接觸單元技術(shù)
• 基于曲面投影接觸
• 幾何非線性
• Neo-Hookean 超彈性材料
簡介
橡膠防塵套在很多工業(yè)應(yīng)用中用于保護兩個物體的柔性連接點。在汽車行業(yè)中，橡膠防塵套覆蓋驅(qū)動軸上的等速接頭，以保護它們免受外界因素（灰塵、濕氣和泥漿等）的影響。這些橡膠防塵套設(shè)計用于適應(yīng)接頭的最大可能擺角，并補償軸長度的變化。
基于曲面投影的基礎(chǔ)由接觸單元的關(guān)鍵字KEYOPT(4)=3定義，該選項賦予接觸和目標表面的重疊區(qū)域接觸約束，而不是單一接觸節(jié)點或高斯點，接觸穿透/間隙在重疊區(qū)域上計算取平均值。
問題描述
分析考慮橡膠防塵套的一半對稱結(jié)構(gòu)，定義了三個接觸對：一是圓筒軸和橡膠之間的剛?cè)峤佑|，另外兩個是防塵套內(nèi)外表面的自身接觸對。
三維模型如下：
問題分三步加載：
1. 圓筒和防塵套的初始干涉
2. 圓筒的豎直位移（橡膠防塵套的軸向壓縮）
3. 圓筒的轉(zhuǎn)動（橡膠防塵套的彎曲）
建模：
由于結(jié)構(gòu)的對稱性，只對橡膠套的一半進行了建模。橡膠套采用超彈性材料模型。軸被視為剛體。
建模橡膠防塵套
三維模型是通過使用橡膠防塵套密封輪廓生成的。SOLID185元素用于模擬橡膠防塵套的實際三維結(jié)構(gòu)，如下圖所示。該模型有3387個單元。
建模接觸對
定義了三個接觸對，以模擬軸期間橡膠護套中發(fā)生的接觸移動：
• 剛性圓柱軸和橡膠套內(nèi)表面之間的剛性-柔性接觸。
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(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%的橡膠材料力學性能，完全能夠滿足橡膠實際應(yīng)用的性能計算。
展開 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(shè)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 
橡膠套壓縮的相關(guān)專題、標簽、搜索
橡膠套壓縮的最新內(nèi)容
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(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
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(jié)構(gòu)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
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(jié)構(gòu)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
圓筒的豎直位移（橡膠防塵套的軸向壓縮）
3. 圓筒的轉(zhuǎn)動（橡膠防塵套的彎曲）
建模：
由于結(jié)構(gòu)的對稱性，只對橡膠套的一半進行了建模。橡膠套采用超彈性材料模型。軸被視為剛體。
建模橡膠防塵套
三維模型是通過使用橡膠防塵套密封輪廓生成的。SOLID185元素用于模擬橡膠防塵套的實際三維結(jié)構(gòu)，如下圖所示。該模型有3387個單元。
Abaqus超彈性硅橡膠壓縮仿真案例講解
1、 密封圈設(shè)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)上時，密封圈的壓縮量會發(fā)生相應(yīng)的變化，在密封圈設(shè)計前期就需要考慮在極限工況條件下，
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(yīng)網(wǎng)格的應(yīng)用方法
2.橡膠材料參數(shù)的設(shè)置
3.非線性接觸的設(shè)置
5.模型建立方法
模型
建立分析模型，如圖所示
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(yīng)用越來越廣泛，已成為各種行業(yè)中的基礎(chǔ)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(gòu)模型怎么選取？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(yīng)情況。橡膠彈性模量
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(shè)定壓縮到550mm能收斂。
求教：還是想用細網(wǎng)格20mm到30mm的
