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06 — 基于自熱溫升的橡膠疲勞仿真 6.1撕裂與疲勞及其溫度相關(guān)性 6.2基于自熱溫升的橡膠疲勞壽命仿真流程

06 — 基于自熱溫升的橡膠疲勞仿真 6.1撕裂與疲勞及其溫度相關(guān)性 6.2基于自熱溫升的橡膠疲勞壽命仿真流程

會(huì)議主題：航空領(lǐng)域仿真分析--復(fù)合材料強(qiáng)度與損傷容限分析、熱分析、橡膠密封分析會(huì)議時(shí)間：2022/06/07，13:30-16:30關(guān)鍵詞：航空航天，仿真分析，復(fù)合材料，強(qiáng)度與損傷分析、熱分析、橡膠密封活動(dòng)摘要：航空航天工業(yè)是Abaqus最重要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，波音、空中客車(chē)、洛克希德-馬丁等長(zhǎng)期合作的用戶。

此項(xiàng)測(cè)試獲得的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)，能極大提升模型在復(fù)雜多軸應(yīng)力狀態(tài)下（例如：橡膠密封圈膨脹、橡膠減振器壓縮、輪胎胎面接地等工況）的預(yù)測(cè)精度。為獲得這一關(guān)鍵數(shù)據(jù)，我司提供傳統(tǒng)16爪周向夾持與充氣式膨脹兩種等雙軸拉伸測(cè)試方法，可根據(jù)您的具體需求進(jìn)行選擇。

在工程實(shí)踐中，橡膠部件的疲勞壽命預(yù)測(cè)常常面臨諸多挑戰(zhàn)。與金屬材料相比，橡膠表現(xiàn)出獨(dú)特的力學(xué)行為和失效機(jī)理，這使得傳統(tǒng)的疲勞分析方法往往難以直接應(yīng)用。基于我們此前的系列研究，現(xiàn)將橡膠疲勞仿真中的三個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題重新梳理，為工程實(shí)踐提供參考。

這些數(shù)據(jù)是優(yōu)化NVH性能、預(yù)測(cè)疲勞生熱的核心輸入。熱膨脹系數(shù)實(shí)測(cè)曲線02應(yīng)力松弛/蠕變測(cè)試模擬材料在恒定應(yīng)變（松弛）或恒定應(yīng)力（蠕變）下的長(zhǎng)期力學(xué)行為，直接表征其應(yīng)力馳豫或尺寸偏離特性，對(duì)密封件的長(zhǎng)期保持力、緊固件的預(yù)緊力衰減預(yù)測(cè)至關(guān)重要。

非全松弛載荷循環(huán)在應(yīng)用中很常見(jiàn)，例如：在安裝過(guò)程中對(duì)產(chǎn)品施加了預(yù)載荷；襯套在模壓過(guò)程中產(chǎn)生的壓縮預(yù)應(yīng)力、過(guò)盈配合、由于熱膨脹/收縮而產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力；以及在輪胎中，簾線的形狀記憶效應(yīng)。 圖1.

在橡膠制品（如密封件、輪胎、減震器）的開(kāi)發(fā)中，高精度仿真已成為優(yōu)化設(shè)計(jì)、預(yù)測(cè)耐久性的核心環(huán)節(jié)。仿真結(jié)果的可靠性，根本上取決于輸入材料模型的準(zhǔn)確性。當(dāng)前行業(yè)普遍的痛點(diǎn)在于：傳統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試數(shù)據(jù)，無(wú)法充分表征橡膠在實(shí)際復(fù)雜工況下的非線性、時(shí)間相關(guān)與疲勞損傷行為，導(dǎo)致仿真與實(shí)物性能存在顯著偏差。為實(shí)現(xiàn)仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于構(gòu)建一個(gè)精準(zhǔn)、完備的材料參數(shù)體系。

溫度和應(yīng)力應(yīng)變的關(guān)系：溫度變化引起材料的體積膨脹或收縮，淬火中工件各部位由于加熱或冷卻不均產(chǎn)生溫度梯度，熱膨脹不均導(dǎo)致了熱應(yīng)力；材料在應(yīng)力作用下發(fā)生塑性變形，應(yīng)力做功對(duì)溫度場(chǎng)也有影響，不過(guò)在熱處理過(guò)程中變形塑性功產(chǎn)生的熱量很少，可以忽略不計(jì)。應(yīng)力應(yīng)變和相變的關(guān)系：淬火過(guò)程的內(nèi)應(yīng)力帶來(lái)相變塑性變形，引起工件內(nèi)部應(yīng)力和應(yīng)變；應(yīng)力對(duì)相變動(dòng)力學(xué)也有影響。

Workbench除了做穩(wěn)態(tài)熱應(yīng)力變形，還可以做瞬態(tài)熱應(yīng)力變形。熱雙金有兩個(gè)熱膨脹系數(shù)不同的金屬組成，熱膨脹系數(shù)越大，其為主動(dòng)層，帶動(dòng)被動(dòng)層受熱彎曲。 通過(guò)workbench瞬態(tài)熱模塊和瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊可模擬該類情景。若考慮空氣對(duì)流對(duì)熱雙金表面溫度分布的影響，可使用Fluent與瞬態(tài)結(jié)構(gòu)模塊進(jìn)行熱應(yīng)力仿真。

? 預(yù)測(cè)翹曲行為，并將熱固性塑料受壓力、溫度、交聯(lián)反應(yīng)所造成的體積變化(Pressure-Volume-Temperature-Curing, PVTC)和不同材質(zhì)之熱膨脹系數(shù)差異(CTE-mismatch)列入考慮? 將模具溫度分布可視化，進(jìn)而優(yōu)化模具加熱系統(tǒng)? 針對(duì)橡膠聚合物成型或是RIM成型PU材料，計(jì)算Scorch指數(shù)以偵測(cè)潛在的早期固化問(wèn)題

LSR 之材料特性與成型過(guò)程介紹■型創(chuàng)科技/ 劉文斌 技術(shù)總監(jiān)液態(tài)硅烷橡膠的特性液態(tài)硅烷橡膠(Liquid Silicone Rubber, LSR) 是種無(wú)毒、耐熱性、具高回彈性的柔軟熱固性材料，其流變行為的主要表現(xiàn)為具低黏度、可快速固化、剪切稀化現(xiàn)象以及較高的熱膨脹系數(shù)值。

近日，易瑞博科技（E-rubber）一項(xiàng)關(guān)于“充氣式變溫等雙軸測(cè)試與仿真集成平臺(tái)”的技術(shù)實(shí)踐案例，經(jīng)過(guò)評(píng)審，入選了中國(guó)科協(xié)企業(yè)創(chuàng)新服務(wù)中心建設(shè)的“企業(yè)科技工作者評(píng)價(jià)案例庫(kù)”。同時(shí)，由E-rubber作為主要起草單位之一的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《硫化橡膠或熱塑性橡膠 等雙軸拉伸應(yīng)力應(yīng)變性能的測(cè)定》正處于關(guān)鍵的征求意見(jiàn)與全國(guó)多地試驗(yàn)室的對(duì)標(biāo)驗(yàn)證階段。

，幾何大變形、材料非線性、接觸非線性、熱機(jī)耦合等仿真方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)。

; 提供流動(dòng)波前、縫合線、包封位置、轉(zhuǎn)化率、速度向量和轉(zhuǎn)移壓力結(jié)果重要信息 • 預(yù)測(cè)翹曲行為，并將熱固性塑料受壓力、溫度、交聯(lián)反應(yīng)所造成的體積變化(Pressure-Volume-Temperature-Curing, PVTC)和不同材質(zhì)之熱膨脹系數(shù)差異(CTE-mismatch)列入考慮 • 將模具溫度分布可視化，進(jìn)而優(yōu)化模具加熱系統(tǒng) • 針對(duì)橡膠聚合物成型或是

、包封位置、轉(zhuǎn)化率、速度向量和轉(zhuǎn)移壓力結(jié)果重要信息 預(yù)測(cè)翹曲行為，并將熱固性塑料受壓力、溫度、交聯(lián)反應(yīng)所造成的體積變化(Pressure-Volume-Temperature-Curing, PVTC)和不同材質(zhì)之熱膨脹系數(shù)差異(CTE-mismatch)列入考慮 將模具溫度分布可視化，進(jìn)而優(yōu)化模具加熱系統(tǒng) 針對(duì)橡膠聚合物成型或是RIM成型PU材料，計(jì)算Scorch指數(shù)以偵測(cè)潛在的早期固化問(wèn)題

1、膠囊式油枕，里面用橡膠膠囊將變壓器油與外部大氣隔開(kāi)，并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。２、隔膜式油枕，用橡膠隔膜將變壓器油與外部大氣隔開(kāi)，并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。3、波紋式油枕，用金屬波紋片組成的金屬膨脹器將變壓器油與外部大氣隔開(kāi)，并給變壓器油提供熱脹冷縮的空間。波紋式油枕分為內(nèi)油式和外油式兩種，內(nèi)油式性能較好，但體積較大。

0.摘要：本文基于安世亞太自主研發(fā)的PERA SIM Mechanical結(jié)構(gòu)仿真軟件，對(duì)某機(jī)床夾具進(jìn)行熱分析及熱結(jié)構(gòu)耦合分析，獲得機(jī)床夾具的穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)以及熱變形和熱應(yīng)力，用于指導(dǎo)和驗(yàn)證夾具的設(shè)計(jì)方案。證明了國(guó)產(chǎn)仿真軟件PERA SIM Mechanical在熱結(jié)構(gòu)耦合分析的適用性和可靠性。

先對(duì)上模具施加位移，待橡膠密封墊片獲得一定應(yīng)力場(chǎng)后再仿真應(yīng)力釋放過(guò)程，分別采用靜力隱身和粘性分析步，然后設(shè)置場(chǎng)變量和歷史變量輸出，分別如圖2和圖3所示。

隨著加熱時(shí)間的增長(zhǎng)，整體熱變形逐步增加，體現(xiàn)出鋁材料在熱環(huán)境下的良好導(dǎo)熱性與一定程度的熱膨脹響應(yīng)。本研究為太陽(yáng)能炊具的熱設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供了理論依據(jù)和仿真手段，有助于提升其使用壽命和安全性能，也為后續(xù)開(kāi)展多物理場(chǎng)耦合分析奠定基礎(chǔ)。</p><p>1 材料參數(shù)</p><p>（1）結(jié)構(gòu)鋼</p><p>其密度、彈性模量、泊松比、比熱容、熱膨脹系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)如下圖所示。