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3?? 材料非線性 (Material Nonlinearity) 應力與應變不再是簡單的彈性模量 $$$$ 比例關系。涵蓋材料的屈服（塑性）、超彈性（橡膠）、蠕變或粘彈性。一旦進入塑性區，卸載后將存在殘余變形。 4?? 接觸非線性 (Contact Nonlinearity) 最難收斂的一種。系統的邊界條件隨運動狀態改變。

在ABAQUS中，幾何非線性即大變形可在分析步 (Step) 中選擇開啟，開啟后在分析過程中會考慮到幾何非線性。材料庫中有豐富的材料可供選擇，對于橡膠材料可選擇超彈性、粘彈性。

本案例演示了在一個高度非線性問題中使用基于曲面投影接觸方法的能力和優勢。橡膠防塵套的分析包含了幾何、材料和變化狀態（接觸）的非線性。

這個橡膠護套密封的例子展示了幾何非線性(大應變和大變形)、非線性材料行為(橡膠)和變化狀態非線性(接觸)。這個例子的目的是展示surface-projection-based接觸方法的優點和確定位移行為的橡膠護套密封，壓力的結果和接觸點的位置的外表面和內表面軸運動期間啟動。

發動機的“三漏”問題，已日益成為影響發動機性能、可靠性、使用周期等的重點關注對象，因此發動機各密封材料的密封性能和可靠的連接方法是減少甚至消除這類問題的關鍵，對密封件的研究已經成為目前發動機設計中的一個重要組成部分。一般而言，密封結構的裝配關系及幾何形狀比較復雜,其中的橡膠密封元件,具有非線性本構關系。它會導致結構受力變得復雜,承載后會出現大位移、大應變。

它的特點是邊界條件不能在計算的開始就可以全部給出，而是在計算過程中確定的，接觸物體之間的接觸面積和壓力分布隨外載荷變化。②材料的非線性：即材料的應力應變關系為非線性。③幾何的非線性：即位移的大小對結構的響應發生影響，包括大轉動、大位移、幾何剛性化等問題．

ABAQUS主要分析功能 1、靜態應力/位移分析：包括線性、幾何或材料非線性、結構斷裂分析等 。 2、動態分析：包括頻率提取、瞬態響應分析、穩態響應分析、隨機響應分析等。 3、非線性動態應力/位移分析：包括各種隨時間變化的大位移分析、接觸分析等。 4、粘彈性/粘塑性響應分析：包括粘彈性/粘塑性材料結構的響應分析。

2）邊界條件非線性 如果在分析過程中邊界條件發生變化，就屬于邊界條件非線性問題。接觸問題是最常見的邊界條件非線性問題。 3）材料非線性 如果材料的應力-應變關系曲線是非線性的，或者模型中涉及材料失效或與應變率相關的材料屬性，就屬于材料非線性（又稱為物理非線性）。

Marc用于進行非線性的情況下進行結構的有限元分析。結合預處理和后處理程序Marc可用于高級的非線性結構分析、接觸計算、復雜材料模型和多物理場分析。可靠地模擬醫療植入物和器械的結構力學屬性、與開發和設計并行、幫助pinPlus更快地實現最佳開發質量，為客戶帶來更好的性價比。

通過求解線性方程組，可以得到結構在靜態加載下的位移、應力等信息。2. 非線性分析2.1 基本概念非線性分析考慮了結構在加載過程中可能出現的非線性行為，例如材料的非線性、幾何的非線性、邊界條件的非線性等。這些非線性因素可以包括材料的塑性變形、接觸問題、大變形、非線性材料性質等。2.2 適用范圍非線性分析適用于大變形、大位移、非線性材料行為等情況。

橡膠擴張變形過程是個典型的非線性過程，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. 橡膠在擴張過程中的應變很大—— 幾何非線性； 3. 橡膠擴張過程中存在于擴張件的接觸—— 狀態非線性。 因此在仿真過程中，我們要認真關注計算的收斂性問題。

這個橡膠靴密封件的例子展示了幾何非線性（大應變）以及大變形）、非線性材料行為（橡膠）和狀態變化 非線性（接觸）

該模塊采用顯式積分法，并能模擬各種材料非線性、幾何非線性和碰撞接觸非線性，特別適合于分析包含大變形、高度非線性和復雜的動態邊界條件的短暫的動力學過程。軟件同時提供拉格朗日求解器與歐拉求解器，因而既能模擬結構又能模擬流體。拉格朗日網格與歐拉網格之間可以進行耦合，從而分析流體與結構之間的相互作用，形成精確獨特的流固耦合求解技術。

優缺點分析： 優點：能夠適應任意復雜幾何形狀；網格生成相對容易；修正的二次單元能夠處理接觸和大變形問題。 缺點：線性單元精度較差；二次單元計算成本高；非修正的二次單元不適用于接觸分析和大變形場景；同等數量單元下，四面體單元的應力結果通常不如六面體單元精確。

已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗數據：單軸拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗數據如下表1 單軸拉伸試驗數據表2 雙軸拉伸試驗數據表3 平面剪切試驗數據橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過支座旋轉軸的一個半切面）【問題分析】 分析類型：靜力學分析 非線性考慮：因為有大變形，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結合