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其中： 幾何非線性，指橡膠為體積不可壓縮材料，其在工況中會出現大彈性形變，已不能用小形變理論分析； 材料非線性，指橡膠材料為粘彈性材料，其應力-應變曲線為非線性的，且動態特性與頻率、振幅、溫度相關； 邊界非線性，指橡膠材料與金屬的接觸過程中，其邊界條件在分析過程中發生變化。

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，其具有一定的工業應用價值。

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。

eid=670&f=jishulin汽車內外飾材料中，塑料和橡膠材料的應用十分廣泛。塑料材料包括儀表臺，內外飾板等，橡膠材料如各種密封件。這些材料在滿足美觀的要求同時還需要滿足一定的性能要求。塑料和橡膠的材料特性通常會體現出一些非線性特性，如橡膠所體現的超彈性以及塑料所體現出的粘彈性特點。

與超彈性模型一樣，ABAQUS還提供了捕捉這些重要現象的模型，從而考慮線性和非線性粘彈性。用戶必須將這些模型與實驗數據相匹配，支持剪切和體積試驗數據導入(對于蠕變和應力松弛)。例子：機械密封模型描述在下面的例子中，將使用橡膠材料來模擬液體的密封。通過該實例將更好地理解上述行為，另外還將引入壓力滲透的概念，特別是模擬流體壓力的影響，而無需對流體本身進行建模。

很早之前就曾想過把CAE仿真中對于超彈體和粘彈性計算的準備和部分流程方法進行一個分類整理并分享出來。但自身僅做為機械工程普通從業人員，又不是專業的高分子材料仿真從事人員，底氣始終是少了一點，即使曾經很長一段時間自學過相關理論和做過不少相關計算模型，所幸主導過百萬費用級橡膠密封計算項目，但始終怕誤導剛入門這方面仿真的朋友，遲遲不敢下筆。

常見的非線性材料包括：超過屈服點的金屬材料、超彈性材料（如橡膠）、粘彈性材料、亞彈性材料等。例如：圖1是低碳鋼單軸拉伸試驗的應力-應變關系曲線，圖2是橡膠的應力-應變關系曲線。

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。

除了上述使用最頻繁的材料模型外另外還有其他的非線性材料模型，例如粘彈性材料模型，其應力不僅與應變有關還有時間相關，表現出應力松弛或蠕變效應，另外還有一些率相關材料模型等，如需了解可以參考相關資料。

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。

導讀：橡膠材料由于其獨特的物理和化學的特性（如超彈性，粘彈性且柔軟性、耐磨性、絕緣性和阻隔性等），使得其在工程上得到了非常廣泛應用，這一點在汽車行業尤為明顯。縱觀過去近200年的歷史，硫化橡膠的誕生直接推動了汽車革命。如今在我們的汽車中，橡膠制品早已是“汽車的半條命”。就拿我們常見的桑塔納轎車來說，其就擁有270多個橡膠密封制品，而這些橡膠組件的性能直接決定了汽車的性能和安全。

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。

屈服應力與速率有關，使用常規的靜力學分析必須引進一個合適的時間尺度才能使SOL 400正確處理粘塑性。利用向后差分算子對塑性應變進行積分，蠕變問題以及粘彈性模型，由蠕變求解程序分析(這是由包含一個非零的時間間隔的NLPARM卡片指定)。非線性蠕變問題通常通過非彈性應變的向前差分積分(“初始應變”法)有效地解決，因為該算子的數值穩定性極限通常足夠大，因而可以在不多的時間增量步中得到求解結果。

面向仿真的系統性測試框架為實現仿真的精準輸入，我們圍繞橡膠的核心力學行為，構建了以下系統化的測試框架。超彈本構與Mullins效應獲取材料在不同應變狀態下的響應數據，是準確描述其非線性彈性行為與Mullins效應的基礎。核心測試單軸拉伸、平面拉伸/純剪切、等雙軸拉伸、體積壓縮。

彈性體的高復雜性非線性材料行為彈性體材料是一種具有橡膠彈性的塑料，其在醫療和制藥行業以及pinPlus的工作中發揮著重要作用。例如，彈性體被用于制造輪胎、軟管或密封件。彈性體的彈性、密封性和摩擦性能決定了其應用價值。由于其特性，彈性體表現出高度復雜的非線性材料行為，這給這些產品的開發、制造和分析帶來了特殊挑戰。在系統結構中，不同部件之間會發生復雜的相互作用。