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采用一種修正的Kraus模型定量描述了橡膠材料動態(tài)損耗模量隨溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的變化規(guī)律。得到了生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式。 利用依黏彈性理論得出的黏滯生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式，編制了相應(yīng)的計算程序。建立了減振橡膠疲勞黏滯生熱的有限元分析方法。

采用一種修正的Kraus模型定量描述了橡膠材料動態(tài)損耗模量隨溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的變化規(guī)律。得到了生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式。 利用依黏彈性理論得出的黏滯生熱率與溫度、載荷頻率和應(yīng)變幅值的函數(shù)關(guān)系式，編制了相應(yīng)的計算程序。建立了減振橡膠疲勞黏滯生熱的有限元分析方法。

根據(jù)所提出分析方法對柱塞油膜摩擦生熱進行了仿真分析, 研究了出口壓力、壁面溫度及轉(zhuǎn)速等參數(shù)對油膜摩擦生熱引起溫度變化的影響規(guī)律。

會議主題：航空領(lǐng)域仿真分析--復(fù)合材料強度與損傷容限分析、熱分析、橡膠密封分析會議時間：2022/06/07，13:30-16:30關(guān)鍵詞：航空航天，仿真分析，復(fù)合材料，強度與損傷分析、熱分析、橡膠密封活動摘要：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、洛克希德-馬丁等長期合作的用戶。

wx_fmt=gif&amp;from=appmsg"></p><p class="ql-align-center"><strong>RecurDyn摩擦生熱仿真（剎車盤）</strong></p><p>摩擦生熱往往伴隨著結(jié)構(gòu)的變形，這勢必會增加仿真的難度和時間。

本文采用LS-DYNA中的隱式算法對橡膠材料進行準靜態(tài)壓縮仿真研究，以進一步確定較優(yōu)的Mooney?Rivlin模型的材料系數(shù)。橡膠試件尺寸按照美國測試與材料協(xié)會頒發(fā)的橡膠壓縮性能的標準試驗方法中設(shè)置[1]，圓柱狀測試樣件直徑設(shè)為28.6mm，厚度設(shè)為12.5mm，載荷加載速率設(shè)置為12mm/min。

疲勞裂紋擴展測試示意圖粘彈性、粘滯生熱與熱力學(xué)屬性表征材料對時間、頻率和溫度的依賴性，對于預(yù)測動態(tài)工況下的性能與生熱至關(guān)重要。核心測試動態(tài)彈性模量/損耗因子測試、蠕變/應(yīng)力松弛測試、粘彈性疲勞測試、粘滯生熱與熱傳導(dǎo)性能測試。

交付結(jié)果示例：深入了解為何更大應(yīng)變范圍對仿真精度至關(guān)重要，以及兩種技術(shù)的詳細對比，請閱讀專題文章：橡膠等雙軸拉伸測試技術(shù)的演進04體積壓縮試驗通過在密閉腔體中測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。

Ls-Dyna在電池包密封圈壓縮仿真中的應(yīng)用 ? LS-DYNA使用同一模型可以同時求解結(jié)構(gòu)-熱-電等多方面的多物理場問題，在仿真過程中，可以一次性得到結(jié)構(gòu)變形信息、熱信息、電流電壓及剩余載荷等信息?，可以有效地應(yīng)用于電池包密封圈的壓縮仿真，提供詳細的仿真結(jié)果，幫助工程師優(yōu)化設(shè)計并減少實際測試的需求。

延伸閱讀：橡膠疲勞 ≠ 金屬疲勞：線性疊加-上橡膠疲勞 ≠ 金屬疲勞：線性疊加-下挑戰(zhàn)三熱效應(yīng)的綜合考量03PART橡膠的粘滯效應(yīng)以及較低的熱導(dǎo)率使其在循環(huán)載荷下容易產(chǎn)生顯著的自生熱和溫度累積。局部溫升不僅會影響材料的力學(xué)性能，還可能引發(fā)熱失控現(xiàn)象。

（2）錐型彈簧的橡膠型面采用勾形結(jié)構(gòu)，在垂向載荷的作用下，錐型彈簧上下部的橡膠型面容易出現(xiàn)褶皺變形（見圖4），形成應(yīng)力集中，而在橡膠部分反復(fù)變形的過程中褶皺不斷摩擦生熱，最終橡膠部分因疲勞失效而開裂。

最終，為了強化降溫效果，在同時實施優(yōu)化的預(yù)催隔熱罩和下移壓縮機，仿真結(jié)果為116℃，并且在熱平衡驗證試驗中壓縮機最高溫度為108℃，滿足120℃限值要求。通過仿真分析手段解決了現(xiàn)在車型的熱害問題，對后續(xù)同平臺車型壓縮機熱害問題和熱源附件其它熱害問題的規(guī)避有重要的指導(dǎo)意義[5]。作者：張曉春、李喆隆、王樹蘋、封云、吳列單位：北京汽車股份有限公司文章來源：汽車熱管理之家

下面以對橡膠柱的壓縮試驗的仿真分析為例，簡述一下針對橡膠大變形仿真過程中需要注意的幾點：圖1、理想與現(xiàn)實的差距(一)模型的簡化對于一個工業(yè)數(shù)模，常常需要進行一些合理的模型簡化，但不可過度簡化。

并擁有各種類型的材料模型庫，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力/位移）問題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。

三、仿真思路簡述1）密封圈壓縮仿真需要考慮密封螺栓預(yù)緊過程，基于Ls-dyna的動態(tài)松弛關(guān)鍵字實現(xiàn)這一過程；2）密封圈類型分兩種，一種是完全不可壓縮材料（如硅橡膠），另一種完全可壓縮材料（如發(fā)泡材料），需要使用不同的材料本構(gòu)進行模擬；3）密封圈壓縮仿真會出現(xiàn)密封圈網(wǎng)格畸變導(dǎo)致仿真報錯終止、主從剛度差異較大導(dǎo)致接觸穿透等棘手問題，本人總結(jié)了許多操作技巧解決了網(wǎng)格畸變、接觸穿透等問題；

圖7 單自由度橡膠減振器系統(tǒng)傳遞函數(shù)通過試驗曲線可得該單自由度橡膠減振器系統(tǒng)的共振頻率為89Hz，試驗值與仿真值的相對誤差為1.25%。仿真曲線與試驗曲線在峰值處吻合的比較好，在共振點之后的衰減梯度上有一定誤差，從仿真過程來看可能是橡膠與支架接觸的接觸屬性設(shè)置上存在誤差。

三、仿真思路簡述1）密封圈壓縮仿真需要考慮密封螺栓預(yù)緊過程，基于Ls-dyna的動態(tài)松弛關(guān)鍵字實現(xiàn)這一過程；圖1 創(chuàng)建螺栓截面關(guān)鍵字圖2 施加螺栓預(yù)緊力關(guān)鍵字圖3 動態(tài)松弛關(guān)鍵字2）密封圈類型分兩種，一種是完全不可壓縮材料（如硅橡膠），另一種完全可壓縮材料（如發(fā)泡材料），需要使用不同的材料本構(gòu)進行模擬；圖4 完全不可壓縮材料本構(gòu)MATL27