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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(yīng)力松弛現(xiàn)象的功能，應(yīng)力釋放模型采用應(yīng)力釋放實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，超彈性模型為Mooney-Rivlin超彈性力學(xué)模型： 在軟件進(jìn)行模型裝配，裝配后如圖1所示。

圖5應(yīng)力云圖5結(jié)論本案例針對(duì)橡膠圈進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的大變形分析，從應(yīng)力云圖來(lái)看，仿真結(jié)果很好模擬了橡膠圈在壓縮時(shí)候的大變形行為，后續(xù)可以單獨(dú)提取最大變形處的應(yīng)力應(yīng)變曲線等，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)有一定的參考意義。

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(guò)程中會(huì)考慮到幾何非線性。材料庫(kù)中有豐富的材料可供選擇，對(duì)于橡膠材料可選擇超彈性、粘彈性。

圖6 整個(gè)過(guò)程中徑向反作用力曲線：step1&2：安裝密封件+應(yīng)力松弛，step3：壓力滲透 圖7.徑向反作用力曲線（紅線考慮應(yīng)力松弛，藍(lán)線不考慮應(yīng)力松弛）圖8.不考慮粘彈性時(shí)的壓力滲透（壓力不會(huì)使第一個(gè)嘴唇失敗）總結(jié)· SIMULIA的ABAQUS有限元分析軟件能夠準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)橡膠類材料的行為，其中包括幾種超彈性和粘彈性的材料模型

結(jié)束語(yǔ)使用Abaqus軟件進(jìn)行橡膠密封墊的二維有限元分析可以較準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)橡膠密封墊的接觸壓力、應(yīng)力和應(yīng)變的分布情況和數(shù)值，驗(yàn)證橡膠密封墊性能，并且可以根據(jù)分析結(jié)果對(duì)橡膠密封墊進(jìn)行結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)，節(jié)省試驗(yàn)費(fèi)用，縮短開發(fā)周期。由于橡膠失效機(jī)理較復(fù)雜，本文僅通過(guò)應(yīng)力和應(yīng)變的大小進(jìn)行定性評(píng)估，后期有待深入探索。（引用ABAQUS2014用戶論文集）文章來(lái)源：有限元在線

本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說(shuō)明超彈性材料的受壓分析。本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析【問(wèn)題描述】一橡膠支座如下圖所示下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。

Abaqus有限元軟件在分析橡膠等超彈性材料具有顯著優(yōu)勢(shì)，為用戶提供了多種橡膠材料的本構(gòu)模型，用戶可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和材料的力學(xué)行為特征做出選擇。通過(guò)擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，確定所選本構(gòu)方程中的系數(shù)，這些過(guò)程在程序中可自動(dòng)完成。

并在ABAQUS中建立了一座典型的大跨度連續(xù)梁橋有限元模型，利用增量動(dòng)力分析方法，定量比較了兩種支座模型的地震響應(yīng)結(jié)果。

如圖2所示圖2、有限元分析模型ABAQUS軟件仿真過(guò)程●Part模塊打開ABAQUS軟件，在其Part模塊選擇Create Part，自動(dòng)進(jìn)入草圖模塊依據(jù)圖3所示尺寸分別創(chuàng)建橡膠、壓頭和密封槽三個(gè)部件。圖3、模型尺寸示意圖●Property 模塊由于兩個(gè)金屬部件被創(chuàng)建為解析剛體，其不用附加屬性。

（1）在變形分析環(huán)節(jié)，對(duì)材料和減振元件施加設(shè)定的載荷歷史，采用超彈性本構(gòu)描述橡膠材料的力學(xué)行為，求解每個(gè)加載時(shí)刻有限元模型中各積分點(diǎn)的應(yīng)變狀態(tài)；（2）在熱源計(jì)算環(huán)節(jié)，對(duì)應(yīng)每一加載時(shí)刻，將變形分析中對(duì)應(yīng)的載荷頻率、應(yīng)變狀態(tài)（動(dòng)態(tài)應(yīng)變幅值）以及熱分析中得到的溫度作為輸入變量，通過(guò)自編的Fortran語(yǔ)言子程序，計(jì)算得到各積分點(diǎn)的黏滯生熱率；（3）依已知的材料參數(shù)和問(wèn)題的熱邊界條件進(jìn)行Abaqus熱分析，

3 襯套靜態(tài)性能計(jì)算 考慮到ABAQUS 軟件擁有豐富的材料本構(gòu)模型，較強(qiáng)的非線性分析能力，以及強(qiáng)大的接觸算法，因此選擇ABAQUS 作為橡膠襯套靜態(tài)性能計(jì)算工具。橡膠材料的超彈性本構(gòu)模型選用Mooney-Rivlin 模型。對(duì)于天然橡膠N50，其參數(shù)為C10=0.2897，C01=0.0599。

橡膠和金屬的力學(xué)行為有非常大的差異，我們首先可以從平均應(yīng)變或應(yīng)力對(duì)材料疲勞性能影響的角度來(lái)分析這種差異。 圖1顯示了幾個(gè)典型的等幅應(yīng)變循環(huán)，每個(gè)循環(huán)都處于不同的平均應(yīng)變水平。在循環(huán)疲勞試驗(yàn)中，如果施加的應(yīng)力幅度等于平均應(yīng)力，我們把這種情況稱為脈沖載荷循環(huán)或全松弛載荷循環(huán)。如果平均應(yīng)力為零，我們把這種情況稱為完全反轉(zhuǎn)的拉伸/壓縮加載循環(huán)。

實(shí)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(diǎn)連接：2、建立橡膠與內(nèi)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(nèi)套管中心點(diǎn)施加X(jué)向的強(qiáng)制位移：4、建立Static分析步進(jìn)行靜力分析：5、分析結(jié)果如下：X向加載本文部分內(nèi)容參考：Abaqus官方幫助文檔文章來(lái)源：汽車研發(fā)中心

03無(wú)縫仿真對(duì)接擬合獲得的Prony級(jí)數(shù)、WLF方程等參數(shù)，可一鍵導(dǎo)入Abaqus、Ansys、Marc等主流CAE及Endurica 橡膠疲勞與耐久性分析軟件，直接用于您的實(shí)際產(chǎn)品仿真。可靠的動(dòng)態(tài)仿真，始于對(duì)材料粘彈性的深刻洞察。