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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。 ? 通過彈性體疲勞壽命損傷理論來進(jìn)行疲勞壽命分析。

5、橡膠襯套疲勞仿真典型案例 下圖是某懸置襯套的疲勞仿真計(jì)算結(jié)果。

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。

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)鍵問題重新梳理，為工程實(shí)踐提供參考。

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

在橡膠制品的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程中，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。

其中，坦克履帶的橡膠掛膠疲勞問題，就是影響裝備可靠性的關(guān)鍵因素之一。技術(shù)突破：從實(shí)驗(yàn)室到實(shí)戰(zhàn)應(yīng)用美軍M1A1主戰(zhàn)坦克曾面臨同樣的難題——履帶掛膠在復(fù)雜工況下容易出現(xiàn)疲勞開裂，直接影響裝備的作戰(zhàn)效能和安全性。通過應(yīng)用Endurica橡膠疲勞仿真技術(shù)，美軍成功實(shí)現(xiàn)了對(duì)履帶掛膠疲勞壽命的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)，仿真結(jié)果與實(shí)物試驗(yàn)高度吻合。

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。

對(duì)于無定形（即非結(jié)晶）橡膠，與金屬材料一樣，增加平均應(yīng)變會(huì)降低疲勞壽命。但是，對(duì)于表現(xiàn)出應(yīng)變誘導(dǎo)結(jié)晶的橡膠，平均應(yīng)變的存在可能會(huì)大大增加疲勞壽命，如圖3所示。因此，橡膠的疲勞仿真必須考慮材料的應(yīng)變結(jié)晶效應(yīng)。圖3.

在橡膠件CAE仿真分析中，橡膠件剛度，密封性等仿真工況的分析相對(duì)容易，但是如何進(jìn)行橡膠疲勞壽命的分析當(dāng)前還是困擾工程師的一個(gè)難題。

在橡膠件CAE仿真分析中，橡膠件剛度，密封性等仿真工況的分析相對(duì)容易，但是如何進(jìn)行橡膠疲勞壽命的分析當(dāng)前還是困擾工程師的一個(gè)難題。

01Mullins效應(yīng)? 通過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。02彈性體疲勞壽命損傷理論?通過彈性體疲勞壽命損傷理論來進(jìn)行疲勞壽命分析，基本思想和傳統(tǒng)的金屬疲勞的一致，仿真計(jì)算工作量很小，適合在工程計(jì)算中應(yīng)用。

橡膠的動(dòng)態(tài)疲勞 動(dòng)態(tài)疲勞性能是橡膠特有的重要力學(xué)性質(zhì)。它對(duì)橡膠制品的實(shí)際使用,有重要的意義。在動(dòng)態(tài)條件下工作的橡膠制品,如輪胎、防震制品等,主要是利用它優(yōu)越的動(dòng)態(tài)力橡膠制品長(zhǎng)期在動(dòng)態(tài)下工作,將逐漸加深動(dòng)態(tài)疲勞,以致發(fā)生破壞,這種破壞稱之疲勞破壞。延長(zhǎng)橡膠制品動(dòng)態(tài)下的使用壽命,即提高耐疲勞性能,是個(gè)重要的研究課題。

在橡膠制品（如密封件、輪胎、減震器）的開發(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。

十字形夾具16爪夾具這導(dǎo)致橡膠材料本構(gòu)模型的擬合，在很大程度上依賴“外推”和“猜測(cè)”。無論是輪胎胎側(cè)的大變形分析，還是橡膠懸置的疲勞壽命預(yù)測(cè)，因?yàn)槿鄙龠@部分關(guān)鍵數(shù)據(jù)，許多設(shè)計(jì)往往被迫預(yù)留過多的余量以保證安全，或者在后期需要依賴更多實(shí)物樣品的反復(fù)測(cè)試來驗(yàn)證。這個(gè)問題，是制約許多高端橡膠部件實(shí)現(xiàn)仿真驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)、精準(zhǔn)迭代的共性瓶頸。

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，但不可過度簡(jiǎn)化。

對(duì)航空航天很多復(fù)雜和特殊的問題，如疲勞斷裂、復(fù)合材料損傷、起落架柔性機(jī)構(gòu)、接觸連接、金屬塑性，熱分析分析等，Abaqus是非常具有優(yōu)勢(shì)的。我們誠(chéng)邀您參加SIMULIA在航天領(lǐng)域結(jié)構(gòu)仿真應(yīng)用線上技術(shù)研討會(huì)，本次研討會(huì)我們將重點(diǎn)介紹Abaqus在航天領(lǐng)域經(jīng)常遇到的問題，包括復(fù)合材料強(qiáng)度與損傷，橡膠密封分析，熱分析等。。