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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。

摘 要：基于ABAQUS-Python提出了一種橡膠-金屬襯套快速仿真技術(shù)。該技術(shù)將典型橡膠-金屬襯套結(jié)構(gòu)參數(shù)化，并通過(guò)開(kāi)發(fā)的獨(dú)立圖形用戶界面和ABAQUS腳本程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)前處理、仿真計(jì)算和后處理；讀取仿真結(jié)果文件中力、扭矩、位移和角度值，采用最小二乘法計(jì)算出多向靜剛度值，導(dǎo)出應(yīng)力、應(yīng)變等云圖；對(duì)比仿真與實(shí)測(cè)結(jié)果，誤差在10%以內(nèi)，滿足工程化應(yīng)用要求。

在汽車(chē)底盤(pán)橡膠襯套的耐久性開(kāi)發(fā)中，工程師長(zhǎng)期面臨一個(gè)核心矛盾：臺(tái)架試驗(yàn)或仿真分析中使用的簡(jiǎn)化載荷塊（Block Cycle），能否真正復(fù)現(xiàn)車(chē)輛在復(fù)雜路況下承受的真實(shí)多軸載荷？

一、部件 由于本文主旨是為介紹橡膠剛度仿真的過(guò)程，所以選用了結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單的橡膠襯套為例，直接借助ABAQUS軟件的部件模塊常見(jiàn)如圖1所示的幾何模型。

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(kāi)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。

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。

利用有限元方法［5］ 計(jì)算圖4a 所示結(jié)構(gòu)的三向靜剛度過(guò)程為: 首先用Pro /E 建立一系列三維實(shí)體模型［6］，然后用HyperMesh 對(duì)這些模型劃分網(wǎng)格，再在ABAQUS 中進(jìn)行三向靜剛度的仿真計(jì)算，最后找出寬度b 分別與Kx，Ky 和Kz 的關(guān)系。利用ABAQUS 中的M-R 模型對(duì)圖4b 所示的襯套進(jìn)行靜剛度計(jì)算，采用邵氏60° 的橡膠，橡膠材料參數(shù)的測(cè)定方法可以參考文獻(xiàn)［7］。

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(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(kāi)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(guò)彈性體疲勞壽命損傷理論來(lái)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。

在橡膠件的仿真中，接觸分析是必然遇到的；在一些極限工況，由于橡膠的極限形變經(jīng)常導(dǎo)致接觸會(huì)產(chǎn)生穿透，從而導(dǎo)致計(jì)算的無(wú)法完成。

Marc混合接觸應(yīng)用場(chǎng)景及案例介紹Marc在橡膠、密封行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。在橡膠件的仿真中，接觸分析是必然遇到的；在一些極限工況，由于橡膠的極限形變經(jīng)常導(dǎo)致接觸會(huì)產(chǎn)生穿透，從而導(dǎo)致計(jì)算的無(wú)法完成。

該測(cè)試專門(mén)用于精準(zhǔn)標(biāo)定模型的剪切行為，其獲得的剪切應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)數(shù)據(jù)，對(duì)于確保襯套、墊片等大量承受剪切變形的產(chǎn)品仿真的可靠性至關(guān)重要。試樣:試驗(yàn)過(guò)程:交付結(jié)果示例：03等雙軸拉伸試驗(yàn)等雙軸拉伸試驗(yàn)是刻畫(huà)材料多軸變形行為的關(guān)鍵。

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。

在Ansys Mechanical中對(duì)橡膠襯套應(yīng)變進(jìn)行高保真度仿真（左），SimAI在5分鐘之內(nèi)即可復(fù)現(xiàn)該仿真（右）例如，初始測(cè)試顯示，SimAI在預(yù)測(cè)某些橡膠襯套的機(jī)械性能時(shí)，可將仿真周期加快10倍以上，而這些零部件在減少懸架系統(tǒng)內(nèi)的沖擊和振動(dòng)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。這樣顯著的加速，可實(shí)現(xiàn)更快的設(shè)計(jì)迭代和更高效的工作流程。

洗衣機(jī)動(dòng)力學(xué)的建模和分 析是一項(xiàng)艱巨的挑戰(zhàn)，因?yàn)橄匆聶C(jī)由幾個(gè)高度非線性的元素組成，例如，摩擦阻尼器、橡膠支腳、橡膠襯套等。 三星已經(jīng)投入了大量資源來(lái)開(kāi)發(fā)能夠模擬和預(yù)測(cè)洗衣機(jī)動(dòng)態(tài)性能的方法。基于模型的見(jiàn)解將用于開(kāi)發(fā)降低洗衣機(jī)振動(dòng)的技術(shù)。三星的洗滌動(dòng)力學(xué)分析的路線圖首先開(kāi)發(fā)可靠的模型，以準(zhǔn)確獲得其基本的物理特性。這涉及彈性體的彈簧、阻尼器和膜片特性以及材料特性的精確 建 模。