基于ANSYS Workbench的橡胶材料十字形试样的设计和有限元分析

采用有限元分析软件ANSYS Workbench建立橡胶材料开臂缝设计的十字形试样的数学模型,并模拟分析臂缝及其参数对中心测试区域应力分布均匀性的影响。结果表明:开臂缝可以提高十字形试样中心测试区域应力分布的均匀性;臂缝宽度和长度对试样中心测试区域的应力分布无明显影响,但臂缝宽度增大对拉伸臂的应力分布影响较大,臂缝宽度为1 mm、长度为20 mm较好。本研究可为橡胶材料双向拉伸试验标准试样的制备提供参考。     

硅橡胶复合材料的多轴疲劳寿命计算及优化设计

基于裂纹扩展理论,采用Python语言开发了橡胶的多轴疲劳寿命算法并进行了试验验证,并计算了硅橡胶哑铃形单轴拉伸试样、平面拉伸试样及十字形等双轴拉伸试样的疲劳寿命;为兼顾硅橡胶复合材料的发电性能和疲劳寿命,采用总能量密度(PI)来评估复合材料的综合性能.结果表明,通过PI评估发现,等双轴拉伸下应变能密度(W)最大,开裂...     

WH型橡胶隔振器静刚度仿真研究

以WH型橡胶隔振器为研究对象，基于超弹性本构理论，应用Abaqus软件建立橡胶隔振器的有限元模型，计算WH型橡胶隔振器的三向静刚度，并与测试结果进行对比。结果表明：对于WH型橡胶隔振器，横向静刚度的计算应选择单轴拉伸＋等双轴拉伸的应力-应变曲线组合，垂向、纵向静刚度的计算应选择单轴拉伸＋平面拉伸的应力-应变曲线组合；本研究探讨的5种超弹性本构模型中，Mooney-Rivlin模型的计算误差最小，Neo Hooke模型仅在描述剪切变形时精度较高，Ogden模型、Yeoh模型和Van Der Waals模型的计算误差较大。     

炭黑填充天然橡胶超弹性本构方程的适用性分析

为分析复杂应力条件下超弹性本构方程的适用性,以炭黑填充天然橡胶(NR)的短粗三点弯曲压缩试样(简称三点弯曲试样)作为研究对象,采用Abaqus有限元软件建立与试验过程相符的有限元模型,分析在有/无永久变形条件下试样力与位移的关系,并与试验数据进行对比,判断不同本构方程的计算精度。结果表明:在同时输入材料单轴拉伸、平面拉伸以及等双轴拉伸试验应力-应变数据时,不同本构方程对在有/无永久变形条件下三点弯曲试样力的计算精度不同;Arruda Boyce、Marlow、一至二阶Polynomial、一至三阶Ogden和一至二阶Reduced polynomial方程对有永久变形试样的计算精度高于无永久变形试样的计算精度;Van Der Waals、四至六阶Ogden和三至六阶Reduced Polynomial方程在大位移下有永久变形试样的计算精度低于无永久变形试样的计算精度。     

双向载荷条件下Ⅰ型裂纹的疲劳扩展

研究了双轴向应力状态下Ⅰ型穿透裂纹的疲劳扩展规律，采用构形合理且经精确标定应力强度因子值的双向十字形试样，在电液伺服双轴向疲劳试验机上对低合金钢（１６ＭｎＲ）进行了多种载荷比的疲劳裂纹扩展速率试验，得到了双轴向应力状态下的Ｐａｒｉｓ方程，为目前按缺陷评定规范依据单轴向疲劳试验所得数据对工程构件进行疲劳评定提供参考数据，并就当前研究者们对于双向应力场中横向载荷对疲劳裂纹扩展行为的影响的不同看法进行分析探讨。     

超弹性体本构模型的理论和特种试验方法

重点介绍了超弹性体本构模型的基本理论：常用应变能函数形式、应力表达方式、模型适用性。同时详细阐述了构建橡胶超弹性本构模型所需的3类特种测试：单轴拉伸、等双轴拉伸、纯剪切。明确了每种试验的试样制备方法、几何形状、试验条件、设备要求、数据处理方法,指出了利用试验数据建立超弹性本构模型以及非线性分析时的注意事项,对于提高橡胶类材料的有限元分析精度和结果可靠性有重要意义。     

建筑物隔振用板式橡胶支座的有限元分析

板式橡胶支座是建筑物底基隔振系统中的最重要构件之一,作者提出了一种仿真力学模型。作者用有限元方法对这种力学模型进行了分析,分析范围可包括高压缩载荷下发生大变形的情况。作者通过双轴向拉伸试验采用应变能密度函数对胶料的物理性能进行模拟测试。以运用有限元方法应变能密度函数计算出来的载荷变形关系与实验结果完全一致。根据板式橡胶支座中的模拟应力和应变分布情况,本文提出了在水平变形过程中支承垂直载荷的机理。     

橡胶超弹性测试及其对轮胎有限元计算结果的影响

选取某规格全钢子午线轮胎胶料分别进行单轴拉伸、等双轴拉伸和平面拉伸不同变形模式测试,分析比较不同变形模式组合时Yeoh,Ogden和Van der Waals等本构模型的拟合精度,并以同规格轮胎为例对比不同变形模式下本构模型的仿真精度。结果表明,当仅有单轴拉伸数据时适宜选择Yeoh模型,而3种变形模式结合使用能够更好地表征胶料在工作状态时的变形状态。     

SF6高压电器用T型槽O形橡胶圈密封单元的数值模拟分析

采用数值模拟软件建立胶圈模型,研究了SF6高压电器用T型槽O形橡胶圈密封单元的受力变形、力学状况、密封效果、压缩率、应力、密封面接触应力分布。结果表明,仅考虑应力作用,SF6高压电器用T型槽O形橡胶圈易发生变形;在气体压力下,T型槽O形橡胶圈只被挤入T型槽的单侧区域,没有与T型槽最外侧接触;T型槽O形橡胶圈密封单元的最大应力-应变区与O形橡胶圈最大缺陷区不重叠,可提高该密封单元的可靠性。     

一种大变形橡胶材料超弹复合行为精准仿真方法

申请公布号：CN 115329644A申请公布日：2022年11月11日申请人：株洲时代新材料科技股份有限公司发明人：荣继刚、黄友剑、杨军等本发明介绍了一种大变形橡胶材料超弹复合行为精准仿真方法，其步骤如下：（1）开展不同应变水平的材料单轴拉伸、双轴拉伸和平面拉伸试验，获取原始数据；（2）搭建以不同应变水平下的应变历程加载试验数据作为表征损伤的副主曲线族；（3）搭建一组虚拟化的超弹主曲线，分别表征单轴拉伸，双轴拉伸和平面拉伸超弹行为；（4）对虚拟超弹主曲线、副主曲线族进行拟合，