利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)

利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图1

汽车工业车门上的密封件。密封件是一条长条橡胶,将被建模为平面应变问题。进行了一系列材料测试,包括单轴拉伸试验、双轴拉伸试验和剪切试验。

经过一系列数据拟合试验表明,对于该材料试验数据,双参数“Mooney-Rivlin超弹性模型”拟合数据的效果优于其他模型,决定采用双参数Mooney-Rivlin模型。

本教程中使用的单位制是“美国习惯用单位 (in-lbm-lbf-s)”。

步骤 1:概述

  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图2
  2. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图3
  • 汽车工业车门上的密封件。密封件是一条长条橡胶,将被建模为平面应变问题。进行了一系列材料测试,包括单轴拉伸试验、双轴拉伸试验和剪切试验。
  • 经过一系列数据拟合试验表明,对于该材料试验数据,双参数“Mooney-Rivlin超弹性模型”拟合数据的效果优于其他模型,决定采用双参数Mooney-Rivlin模型。

第 2 步:设置

  • 在 ANSYS Workbench 主菜单上拖放静态结构分析:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图4

步骤3:工程数据(材料模型)

  • 本教程最重要的部分是创建和定义材料数据。
  • 创建一个名为“橡胶”的新材料:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图5
  • 扩展超弹性实验数据,将单轴测试数据、双轴测试数据和剪切测试数据添加到创建的材料模型中:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图6
  • 单轴测试数据参数:
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  2. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图8
  • 双轴测试数据参数:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图9
  2. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图10
  • 剪切试验数据参数:
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  2. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图12
  • 展开超弹性并将“Mooney-Rivlin 双参数模型”测试数据添加到创建的材料模型中:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图13
  • 选择“曲线拟合”,然后选择“求解曲线拟合”:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图14
  • 再次右键单击“曲线拟合”,并选择“将计算值复制到属性”:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图15
  • 点表示测试数据,线表示“双参数 Mooney-Rivlin 模型”拟合的曲线。
  • 默认材料“结构钢”已用作上钢板和下钢板的材料。

步骤4:几何(DesignModeler)

  • 在 DesignModeler 上创建的橡胶、上钢板和下钢板的尺寸如下所示:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图16
  • 本教程使用了半模型:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图17

步骤 5:网格划分操作(默认几何)

  • 已实施元素尺寸为“7.874e-3 in.”的默认网格操作:
  1. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图18
  2. 利用超弹性实验数据进行平面密封模拟(Mooney-Rivlin 超弹性模型)的图19

步骤6:接触(无摩擦接触)


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