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在ABAQUS中，幾何非線性即大變形可在分析步 (Step) 中選擇開(kāi)啟，開(kāi)啟后在分析過(guò)程中會(huì)考慮到幾何非線性。材料庫(kù)中有豐富的材料可供選擇，對(duì)于橡膠材料可選擇超彈性、粘彈性。

本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說(shuō)明超彈性材料的受壓分析。本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析【問(wèn)題描述】一橡膠支座如下圖所示下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。

并在ABAQUS中建立了一座典型的大跨度連續(xù)梁橋有限元模型，利用增量動(dòng)力分析方法，定量比較了兩種支座模型的地震響應(yīng)結(jié)果。

3 襯套靜態(tài)性能計(jì)算 考慮到ABAQUS 軟件擁有豐富的材料本構(gòu)模型，較強(qiáng)的非線性分析能力，以及強(qiáng)大的接觸算法，因此選擇ABAQUS 作為橡膠襯套靜態(tài)性能計(jì)算工具。橡膠材料的超彈性本構(gòu)模型選用Mooney-Rivlin 模型。對(duì)于天然橡膠N50，其參數(shù)為C10=0.2897，C01=0.0599。

2模型建立模型采用常用的橡膠材料與模具裝配模型，如圖1所示。整個(gè)建模過(guò)程與后續(xù)的有限元分析中均采用統(tǒng)一的mm單位制。圖1 模型基本尺寸3有限元分析本案例的有限元分析是在ABAQUS 2017平臺(tái)上全程進(jìn)行的。運(yùn)用Standard/Explicit分析模塊，之后進(jìn)入Part模塊創(chuàng)建上述分析模型。建立的有限元模型如圖2所示。

Abaqus有限元軟件在分析橡膠等超彈性材料具有顯著優(yōu)勢(shì)，為用戶提供了多種橡膠材料的本構(gòu)模型，用戶可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和材料的力學(xué)行為特征做出選擇。通過(guò)擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定所選本構(gòu)方程中的系數(shù)，這些過(guò)程在程序中可自動(dòng)完成。

（1）在變形分析環(huán)節(jié)，對(duì)材料和減振元件施加設(shè)定的載荷歷史，采用超彈性本構(gòu)描述橡膠材料的力學(xué)行為，求解每個(gè)加載時(shí)刻有限元模型中各積分點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)；（2）在熱源計(jì)算環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)每一加載時(shí)刻，將變形分析中對(duì)應(yīng)的載荷頻率、應(yīng)變狀態(tài)（動(dòng)態(tài)應(yīng)變幅值）以及熱分析中得到的溫度作為輸入變量，通過(guò)自編的Fortran語(yǔ)言子程序，計(jì)算得到各積分點(diǎn)的黏滯生熱率；（3）依已知的材料參數(shù)和問(wèn)題的熱邊界條件進(jìn)行Abaqus熱分析，

如圖2所示圖2、有限元分析模型ABAQUS軟件仿真過(guò)程●Part模塊打開(kāi)ABAQUS軟件，在其Part模塊選擇Create Part，自動(dòng)進(jìn)入草圖模塊依據(jù)圖3所示尺寸分別創(chuàng)建橡膠、壓頭和密封槽三個(gè)部件。圖3、模型尺寸示意圖●Property 模塊由于兩個(gè)金屬部件被創(chuàng)建為解析剛體，其不用附加屬性。

實(shí)例1、根據(jù)幾何數(shù)據(jù)建立襯套的有限元模型，橡膠與襯管之間用共節(jié)點(diǎn)連接：2、建立橡膠與內(nèi)外襯管之間的接觸，接觸方式為通用接觸：3、約束襯套外表面1-6自由度，在內(nèi)套管中心點(diǎn)施加X(jué)向的強(qiáng)制位移：4、建立Static分析步進(jìn)行靜力分析：5、分析結(jié)果如下：X向加載本文部分內(nèi)容參考：Abaqus官方幫助文檔文章來(lái)源：汽車研發(fā)中心

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。

表2 產(chǎn)品參數(shù)表3 仿真和實(shí)測(cè)值4 結(jié)論本文基于ABAQUS-Python接口，進(jìn)行ABAQUS二次開(kāi)發(fā)；開(kāi)發(fā)獨(dú)立于ABAQUS的圖形用戶界面，得出如下主要結(jié)論。(1) 該方法和過(guò)程可實(shí)現(xiàn)橡膠-金屬襯套制品的有限元快速分析。前處理、計(jì)算、后處理等工作可自動(dòng)完成，仿真分析可在8～15 min內(nèi)完成，極大地提高了分析效率。

本文針對(duì)某發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)發(fā)中橡膠密封墊密封問(wèn)題，利用大型有限元分析軟件Abaqus，建立有限元分析模型，驗(yàn)證了該橡膠密封墊的失效原因，校核了優(yōu)化方案的密封性能，為橡膠密封墊密封問(wèn)題提供了理論依據(jù)，使問(wèn)題得到了解決。