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）
汽车密封件在保证车辆的防水、防尘和隔音性能方面发挥着重要作用。在工程设计中，通过仿真软件对密封件的力学行为进行准确预测是确保其性能的关键。本文将详细介绍如何使用ANSYS软件，基于Mooney-Rivlin超弹性模型，对汽车车门密封件进行平面密封模拟。
步骤 1：概述
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：
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：
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：
单轴测试数据参数：
双轴测试数据参数：
剪切试验数据参数：
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：
选择“曲线拟合”，然后选择“求解曲线拟合”：
再次右键单击“曲线拟合”，并选择“将计算值复制到属性”：
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：
本教程使用了半模型：
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：
步骤6：接触（无摩擦接触）
“无摩擦接触”已用于“上钢板 - 橡胶”和“橡胶 - 下钢板”相互作用，如下所示：
步骤 7：边界条件
边界条件已实现如下图所示：
由于使用半模型，因此采用“无摩擦支撑”来模拟对称条件：
已使用“固定支撑”来模拟固定端：
上钢板已应用 0.85 英寸的“位移”：
步骤 8：分析设置
本教程使用了 1000 个子步骤：
步骤9：结果
最大主应力：
最小主应力：
剪切应力：
最大主弹性应变：
最小主弹性应变：
剪切弹性应变：
力 - 位移图：