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仿真曲線與試驗(yàn)曲線在峰值處吻合的比較好，在共振點(diǎn)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。 結(jié)論 本文基于ABAQUS有限元軟件，考慮材料非線性、幾何非線性、邊界條件非線性等因素，建立了橡膠減振器的精確的非線性有限元模型，通過非線性分析得到了該系統(tǒng)的共振頻率為87.89Hz。

綜上所述，國內(nèi)眾多學(xué)者已對橡膠金屬襯套件的參數(shù)化建模和快速仿真進(jìn)行了研究，并且利用現(xiàn)有的有限元軟件進(jìn)行了二次開發(fā)，提高了開發(fā)效率。但這些研究都無法實(shí)現(xiàn)輸入?yún)?shù)后快速得到結(jié)果的目的。鑒于此，本文基于ABAQUS-Python提出了一種橡膠-金屬襯套件快速仿真分析技術(shù)。該方法構(gòu)建了獨(dú)立的交互界面，無需啟動ABAQUS有限元軟件，用戶只需輸入產(chǎn)品結(jié)構(gòu)參數(shù)，即可快速得到靜剛度值并輸出應(yīng)力、應(yīng)變等結(jié)果云圖。

，簡化為少量用于有限元仿真的特征載荷路徑，然后借助有限元分析，計(jì)算出襯套在整個多維載荷空間中所有特征載荷路徑上的點(diǎn)對應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)。

摘要:基于剛度疊加法的原理、非線性有限元分析及優(yōu)化理論，提出了懸架襯套3 個方向靜剛度的設(shè)計(jì)方法。以某乘用車懸架橡膠襯套的三向靜剛度設(shè)計(jì)為例論述了該方法的有效性。該方法對懸架襯套三向靜剛度的設(shè)計(jì)具有指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵字 ：橡膠襯套、有限元分析、測試、ABAQUS 1 概述 橡膠減振器被廣泛地應(yīng)用于汽車減振系統(tǒng)，如動力總成懸置、底盤襯套和排氣管吊耳等。在這些系統(tǒng)中，橡膠減振器的線性靜態(tài)性能主要為滿足系統(tǒng)的減振性能要求，橡膠減振器的非線性靜態(tài)性能則為滿足系統(tǒng)的位移控制要求。因此，為了滿足系統(tǒng)的減振性能和位移控制要求，須對零件的結(jié)構(gòu)和橡膠配方進(jìn)行設(shè)計(jì)和優(yōu)化。

2、基于ABAQUS的橡膠襯套應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算 基于ABAQUS軟件，選擇合適的橡膠本構(gòu)模型，就可以進(jìn)行橡膠襯套的應(yīng)力應(yīng)變計(jì)算。橡膠襯套因?yàn)橐ＷC整車的NVH性能，一般運(yùn)動行程都很大，因而襯套的應(yīng)變極大，應(yīng)力應(yīng)變非線性計(jì)算時，容易不收斂，無法進(jìn)行下一步的疲勞計(jì)算。

為減小誤差或?qū)崿F(xiàn)零誤差的前期預(yù)測，我們引入了有限元仿真分析技術(shù)，其可以通過控制模型參數(shù)與網(wǎng)格質(zhì)量實(shí)現(xiàn)較小誤差的預(yù)測計(jì)算。其價值也在各個行業(yè)實(shí)際的生產(chǎn)中得到了很好的驗(yàn)證。本文基于減振襯套簡單講訴一下基于ABAQUS軟件的橡膠制品靜剛度仿真分析過程。仿真分析過程可分為三個大過程：前處理、求解計(jì)算和后處理。

非線性有限元分析可以準(zhǔn)確地描述柔性組件的非線性行為，包括塑性變形、非線性材料、組件的大變形、屈曲、自接觸等，而MBD模型可以準(zhǔn)確地對系統(tǒng)進(jìn)行建模，并為非線性組件提供真實(shí)的邊界條件。聯(lián)合仿真模型比完全的非線性有限元模型計(jì)算速度要快得多，并且不會影響精度。三星目前的墊圈仿真方法沒有運(yùn)用Adams和Marc的聯(lián)合仿真，因此無法捕獲實(shí)際的系統(tǒng)動力學(xué)，并且對設(shè)計(jì)過程的價值有限。

橡膠材料是一種典型的超彈材料，其在受力過程中可以看作只有形狀改變而其體積幾乎無變化的不可壓縮性物體，同時還伴隨著幾何非線性和物理非線性。因此，對橡膠材料的相關(guān)仿真計(jì)算的難度相對較大一些。首先簡單回顧一下有限元仿真分析中的非線性問題類型：①邊界條件的非線性：即邊界條件在分析過程中發(fā)生變化。接觸問題就是一種典型的邊界條件非線性問題。

本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：1、學(xué)習(xí)型仿真工程師2、理工科院校學(xué)生3、對有限元分析感興趣的工程師你會得到什么：1、學(xué)習(xí)橡膠密封圈的三維模型處理2、學(xué)習(xí)橡膠密封圈非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置3、學(xué)習(xí)非線性靜力學(xué)分析步的建立4、學(xué)習(xí)橡膠密封圈非線性靜力學(xué)分析的載荷施加案例介紹：所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.

海克斯康非線性CAE仿真專家從事非線性軟件Marc技術(shù)支持，具有20多年的CAE仿真工作經(jīng)驗(yàn)。

橡膠在使用中常伴有顯著的非線性材料行、大變形運(yùn)動和非線性接觸，這使得復(fù)雜載荷譜對應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變響應(yīng)無法通過簡單縮放單位載荷結(jié)果來合成。解決途徑： 采用載荷空間離散化和插值方法，通過預(yù)計(jì)算一組有限元解，建立載荷與響應(yīng)之間的非線性映射關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)對復(fù)雜載荷歷程的高效分析。這種方法在保證計(jì)算精度的同時，能夠顯著減少必要的有限元仿真計(jì)算量，提升分析效率。

另一方面，有限元分析對人的要求是比較高的，其能夠發(fā)揮作用的前提是要能夠應(yīng)用得當(dāng)。仿真技術(shù)要發(fā)揮作用，應(yīng)當(dāng)循序漸進(jìn)，由簡單問題到復(fù)雜問題，由單一零件到裝配體，由常規(guī)的設(shè)計(jì)驗(yàn)證到設(shè)計(jì)優(yōu)化，由線性分析到非線性分析，由靜力學(xué)分析到動力學(xué)分析，由單學(xué)科到多學(xué)科。需要指出的是，對仿真分析的作用要客觀理性的看待。

2 有限元仿真分析 2. 1 橡膠材料的力學(xué)行為 作為彈性高分子材料，橡膠材料具有超彈性和剛度非線性等優(yōu)點(diǎn)，但其使用性能容易受溫升、臭氧濃度、應(yīng)變歷程和加載順序等多種因素的影響，因而其復(fù)雜力學(xué)行為的表征依賴準(zhǔn)確而全面的試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

</p><p>02非線性</p><p>除了線性、彈性材料，您可以仿真材料在經(jīng)歷塑性甚至超彈性變形時的行為（橡膠和氯丁橡膠等材料）。</p><p>03接觸</p><p>Ansys Mechanical 包括全面的接觸功能，使您能夠考慮多個部件的相互作用。&nbsp;</p><p>04結(jié)構(gòu)優(yōu)化</p><p>Ansys Mechanical 包括參數(shù)、形狀（網(wǎng)格變形）和拓?fù)鋬?yōu)化。

有限元模型如圖2所示。圖 2 非隔震結(jié)構(gòu)有限元模型對非隔震結(jié)構(gòu)進(jìn)行模態(tài)分析，得到前三階頻率如圖3所示。圖 3 非隔震結(jié)構(gòu)前三階頻率前三階振型如圖4所示。圖 4 非隔震結(jié)構(gòu)前三階振型6. 隔震設(shè)計(jì)選用GZY1100-220型隔震支座，布置在混凝土柱的底部中心位置。

、非線性的靜力學(xué)、動力學(xué)仿真，幾何大變形、材料非線性、接觸非線性、熱機(jī)耦合等仿真方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)。

-金屬襯套專門采用非線性FEA預(yù)測徑向、扭轉(zhuǎn)和錐形行為。