ansys大变形开关要不要打开_ANSYS与ABAQUS比较之实例7橡胶垫圈的受压分析
本实例是ANSYS与ABAQUS比较之系列的第7个例子,该例子主要说明超弹性材料的受压分析。
本篇1使用ABAQUS分析,下篇2将使用ANSYS进行分析
【问题描述】
一橡胶支座如下图所示
下钢板底面被竖直支撑,在上钢板顶面上施加0.5MPa的压力,要求对橡胶支座做压缩仿真。
已知:钢材的弹性模量206e3MPa,泊松比0.3;橡胶则有三组试验数据:单轴拉伸,双轴拉伸,平面剪切试验数据如下
表1 单轴拉伸试验数据
表2 双轴拉伸试验数据
表3 平面剪切试验数据
橡胶支座的几何尺寸均已知(该图是通过支座旋转轴的一个半切面)
【问题分析】
分析类型:静力学分析
非线性考虑:因为有大变形,需要考虑几何非线性;橡胶也钢材紧密结合,节点共享,不需要考虑接触问题;橡胶是典型的超弹性材料,要输入试验数据模拟应力-应变曲线。钢材是线弹性。
几何建模:轴对称问题,只需要取出一个截面,由于结构上下对称,再取该截面的一半建模,以减小计算量。
分析步:只需要一个分析步。
边界条件:对于对称面施加对称边界条件,在钢材表面施加均布载荷。
网格划分:使用四边形杂交轴对称单元CAX8H.
【求解过程】
1. 创建部件
根据上述尺寸创建草图,创建一个轴对称柔性部件,并分割为两部分,结果如下图。
2. 定义材料属性
定义两种材料属性:钢材和橡胶。
对于钢材,只定义弹性模量和泊松比
对于橡胶,定义超弹性材料,确定对于应变势能使用多项式,而该多项式是用试验数据插值得到的。
对于试验数据,分别输入单轴,双轴,平面试验数据。
进行数据插值,获取多项式的系数
3. 定义并分配截面属性
创建两种截面属性,分别索引两种材料模型
将这两种截面属性分配到几何图形中对应的面域
4. 装配部件
只有一个部件,直接装配。
5. 设置分析步
只设置一个分析步,打开大变形开关,
设置初始时间步长为0.01
6. 定义载荷和边界条件
对于上边线,定义对称边界条件
对于下边线,在第一个分析步中施加均布载荷
7. 划分网格
对各边指定下图所示的网格划分份数
使用四边杂交轴对称单元CAX8H划分网格,结果如下
8. 创建作业并提交
9. 后处理
观察橡胶支座的变形。最后时刻的变形
最后时刻的米塞斯应力
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