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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。

本文選取3種不同尺寸的橡膠-金屬襯套制品，產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)尺寸和橡膠參數(shù)詳見(jiàn)表2。圖8 產(chǎn)品測(cè)試仿真和實(shí)測(cè)結(jié)果以及誤差值見(jiàn)表3,其中誤差值取(仿真值-實(shí)測(cè)值)與仿真值的比值。通過(guò)表3可知，仿真值與實(shí)測(cè)值間存在一定的誤差。

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

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。

橡膠疲勞仿真技術(shù)，目前還有很多難題需要攻關(guān)解決。橡膠的大應(yīng)變計(jì)算還是不穩(wěn)定：比如橡膠材料種類繁多，不同產(chǎn)家的橡膠配方也不一樣，我們只完成了幾種橡膠的材料試驗(yàn)，也花費(fèi)了大量的經(jīng)費(fèi)，每種橡膠都進(jìn)行材料試驗(yàn)，肯定是不切實(shí)際的。比如，仿真結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的差異，還需要進(jìn)一步的對(duì)標(biāo)。所以，橡膠疲勞仿真技術(shù)的發(fā)展，任重而道遠(yuǎn)！

其中SIMULIA Abaqus作為非線性仿真的權(quán)威軟件，提供針對(duì)塑料和橡膠仿真全方位支持，包括豐富的材料本構(gòu)模型、非線性求解技術(shù)、優(yōu)秀的前后處理等。同時(shí)SIMULIA也提供其他多物理場(chǎng)仿真軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)與Abaqus軟件的聯(lián)合仿真。例如結(jié)合Isight用于橡膠非線性材料參數(shù)標(biāo)定、塑料件、橡膠件性能優(yōu)化等工作。這對(duì)于確保前期產(chǎn)品設(shè)計(jì)滿足性能要求是非常重要的。

Marc軟件在橡膠、密封行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用，針對(duì)橡膠疲勞壽命的仿真，Marc有幾種方法可以實(shí)現(xiàn)： ? 通過(guò)Mullins效應(yīng)進(jìn)行橡膠件的損傷分析，當(dāng)損傷到達(dá)1時(shí)，認(rèn)為橡膠出現(xiàn)開裂，但是在實(shí)際仿真計(jì)算中需要進(jìn)行大量的分析計(jì)算，工作量巨大。 ? 通過(guò)彈性體疲勞壽命損傷理論來(lái)進(jìn)行疲勞壽命分析。

圖2 2D多物質(zhì)ALE算法的沖擊起爆模型付費(fèi)文件包括：2個(gè)K文件，采用2D多物質(zhì)ALE算法，1200m/s和1240m/s沖擊速度下的B炸藥沖擊起爆過(guò)程仿真K文件和答疑聯(lián)系方式。計(jì)算結(jié)果動(dòng)畫展示：

表5 設(shè)計(jì)值與仿真值得差異對(duì)比文章來(lái)源IND4汽車人

01橡膠件疲勞分析概述在橡膠件CAE仿真分析中，通常需要進(jìn)行橡膠件剛度，密封性等仿真工況的分析，但如何進(jìn)行橡膠疲勞壽命的分析當(dāng)前仍然是困擾行業(yè)的難題。

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

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。

交付結(jié)果示例：深入了解為何更大應(yīng)變范圍對(duì)仿真精度至關(guān)重要，以及兩種技術(shù)的詳細(xì)對(duì)比，請(qǐng)閱讀專題文章：橡膠等雙軸拉伸測(cè)試技術(shù)的演進(jìn)04體積壓縮試驗(yàn)通過(guò)在密閉腔體中測(cè)量圓柱體試樣的靜水壓力響應(yīng)，直接獲得壓力與體積變化的關(guān)系曲線。這對(duì)于在極度受限條件下的橡膠壓縮仿真尤為重要，可用于修正本構(gòu)模型中的可壓縮性參數(shù)，也可獲得準(zhǔn)確的橡膠材料泊松比數(shù)據(jù)，使仿真結(jié)果更符合物理現(xiàn)實(shí)。

導(dǎo)讀如果您正在為橡膠件大變形仿真（例如：橡膠襯套的非線性剛度仿真）不準(zhǔn)而困擾，或苦于缺乏高質(zhì)量的等雙軸拉伸應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)來(lái)標(biāo)定橡膠超彈性本構(gòu)模型，那么這項(xiàng)正支撐國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)制訂和驗(yàn)證的創(chuàng)新測(cè)試方法，可能是您一直在尋找的答案。

本期海克斯康直播講堂請(qǐng)到了CAE 結(jié)構(gòu)仿真專家宋金松講師為大家?guī)?lái)Marc在橡膠密封領(lǐng)域的應(yīng)用，從理論、材料實(shí)驗(yàn)、本構(gòu)參數(shù)擬合進(jìn)行系統(tǒng)說(shuō)明，對(duì)橡塑密封材料結(jié)構(gòu)的仿真過(guò)程以及橡塑仿真案例進(jìn)行介紹，并通過(guò)簡(jiǎn)單的案例操作對(duì)橡膠密封常規(guī)仿真過(guò)程進(jìn)行演示，趕快報(bào)名吧！

橡膠擴(kuò)張變形過(guò)程是個(gè)典型的非線性過(guò)程，而且包含了非線性中的三種情況： 1. 橡膠屬于典型的超彈性材料—— 材料非線性 ； 2. 橡膠在擴(kuò)張過(guò)程中的應(yīng)變很大—— 幾何非線性； 3. 橡膠擴(kuò)張過(guò)程中存在于擴(kuò)張件的接觸—— 狀態(tài)非線性。 因此在仿真過(guò)程中，我們要認(rèn)真關(guān)注計(jì)算的收斂性問(wèn)題。

在橡膠制品的設(shè)計(jì)與開發(fā)過(guò)程中，能否在產(chǎn)品試制前準(zhǔn)確預(yù)測(cè)其疲勞壽命，是衡量研發(fā)水平的重要標(biāo)志。Endurica作為一款在全球范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)廣泛驗(yàn)證的橡膠疲勞壽命仿真工具，已成為多家頭部輪胎與橡膠企業(yè)研發(fā)體系中的關(guān)鍵組成部分。引入Endurica不僅是為團(tuán)隊(duì)增添一款軟件，更是構(gòu)建一項(xiàng)可持續(xù)的工程能力。

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。

關(guān)于非晶破片沖擊釋能的研究較少，因此簡(jiǎn)單介紹非晶破片沖擊釋能溫度變化原理，理解仿真思路。初始正文 仿真模擬破片為鋯基非晶破片，與金屬聚合物類破片釋能的反應(yīng)原理不同，非晶破片主要由高溫的碎片與空氣發(fā)生金屬氧化反應(yīng)釋放能量，無(wú)氣態(tài)產(chǎn)物生產(chǎn)，其超壓毀傷主要來(lái)自空氣吸熱膨脹導(dǎo)致。