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本篇文章展示ABAQUS軟件在仿真橡膠墊的超彈性變形行為及應力松弛現(xiàn)象的功能，應力釋放模型采用應力釋放實驗數(shù)據(jù)，超彈性模型為Mooney-Rivlin超彈性力學模型： 在軟件進行模型裝配，裝配后如圖1所示。

11月11日，Ansys官方『Ansys 超彈性橡膠材料仿真分析』研討會為您展開介紹Ansys超彈性橡膠材料分析方案，還將簡要介紹Ansys最新收購的聚合物材料建模工具PolymerFEM，感興趣的下滑預約學習?? 時間：11月11日（星期二），16：00-17：00內容簡介：本次網(wǎng)絡研討會主要介紹Ansys超彈性橡膠材料分析方案，聚焦于超彈性本構的選取

我們憑借深厚的材料力學背景與仿真經驗，提供專業(yè)的參數(shù)擬合服務，將試驗數(shù)據(jù)轉化為可直接用于仿真的高精度材料本構模型。超彈性本構參數(shù)擬合我們支持擬合Yeoh, Ogden, Mooney-Rivlin 等主流超彈性本構模型。我們的專家會基于您的材料行為，推薦并校準最合適的模型，確保其在您關注的應變范圍內達到最佳擬合精度。

橡膠材料的應力-應變行為是彈性的，它們能承受100%的大變形而不產生塑性變形和斷裂，但是具有高度的非線性，在大變形時應力陡然上升。這種材料行為稱為超彈性（hyperelasticity）。 橡膠本構關系非常復雜。在大量的實驗數(shù)據(jù)的基礎上，人們建立起來很多理論模型來描述橡膠的力學特征。

超彈體仿真材料處理與本構擬合 1、橡膠超彈體材料處理 分析橡膠類仿真計算一般需要選擇超彈體材料模型，超彈體材料模型假設材料是各向同性的、等溫和彈性的，完全或接近不可壓縮，是真實橡膠行為的理想化。

如果不考慮損傷等效應，橡膠材料是彈性的（卸載后沒有殘余應變），但應力-應變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。

如果不考慮損傷等效應，橡膠材料是彈性的（卸載后沒有殘余應變），但應力-應變曲線不是線性的，即所謂的“超彈性”。

橡膠材料作為一種具有可逆形變的高彈性、高分子聚合物材料，基于其在彈性特性方面所具有的超彈性與粘彈性一直被廣泛應用于各個工程領域的減振制品中。對于一些結構簡單的橡膠制品，我們可以基于一些理論推導或工程經驗算法在設計初期來獲取其靜剛度特性。但由于橡膠具有非線性粘彈性與超彈性，這種理論計算結果往往與試驗存在一定誤差，并且這種誤差在一般情況下是不可以忽略不計的，其具有一定的工業(yè)應用價值。

超彈性材料如橡膠等在醫(yī)療器材、工業(yè)、建筑和國防中隔震、絕緣等方面具有廣泛應用。 橡膠材料的應力-應變行為是彈性的，它們能承受100%的大變形而不產生塑性變形和斷裂，但是具有高度的非線性，在大變形時應力陡然上升。這種材料行為稱為超彈性（hyperelasticity）。 橡膠本構關系非常復雜。

材料屬性包括Mullins效應、永久變形(用金屬塑性材料模型模擬)、超彈性(Yeoh材料模型)。Mullins效應是填充橡膠材料發(fā)生變形時產生的應力軟化現(xiàn)象。本例包括以下三方面的分析： (1)材料屬性的校準 已知的數(shù)據(jù)包括一組單向試驗數(shù)據(jù)、一組應力-塑性應變試驗數(shù)據(jù)、0.099/0.26/0.51應變水平的加載/卸載循環(huán)變形試驗數(shù)據(jù)。

在 Abaqus 仿真環(huán)境中，針對軟體機器人的超彈性材料本構，主要存在兩種主流賦予方式：一是直接調用內置的Mooney-Rivlin 應變勢能模型，適用于常規(guī)彈性體（如硅橡膠）的快速仿真；二是通過UHYPER.for 用戶子程序自定義應變勢能，適配新型超彈性材料（如梯度彈性體、仿生彈性體）的特殊力學行為。

具體的仿真設置可參見付費文件，文件包含DYNA隱式準靜態(tài)壓縮的K文件、參考文獻PDF及本文內容文檔。 本例采用表1中Mooney?Rivlin模型的材料系數(shù)進行了硬度為50和70， C2/C1 分別為0.05、0.25和0.5時的硅橡膠壓縮仿真，所得到的等效應力云圖和最大主應變云圖如圖1和圖2。

除了要定義橡膠的超彈性材料參數(shù)外，還需要定義材料阻尼以及粘彈性參數(shù)。在ABAQUS中提供了多種阻尼模型：瑞利阻尼、結構阻尼、模態(tài)阻尼、全局阻尼。對橡膠選擇材料阻尼 (Damping) 中的瑞利阻尼。由手冊可確定該硅橡膠的損耗因子為0.2，根據(jù)損耗因子P與臨界阻尼比β之間的關系：可得臨界阻尼比為0.1。為了方便計算需將臨界阻尼比轉化為瑞利阻尼。

基于軸對稱模型的超彈性O型圈壓縮仿真1.基于Mooney-Rivlin的超彈性非線性材料模型2.基于軸對稱2D模型生成3D模型大變形仿真3.ANSYS Workbench 2025R1源文件

實例1、根據(jù)幾何數(shù)據(jù)建立襯套的有限元模型，橡膠與襯管之間用共節(jié)點連接：2、建立橡膠與內外襯管之間的接觸，接觸方式為通用接觸：3、約束襯套外表面1-6自由度，在內套管中心點施加X向的強制位移：4、建立Static分析步進行靜力分析：5、分析結果如下：X向加載本文部分內容參考：Abaqus官方幫助文檔文章來源：汽車研發(fā)中心