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）

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/jianqimingtian/article/details/144928220

在汽车工业中，车门密封件的性能直接影响车辆的密封性和舒适性。本文将详细介绍如何使用ANSYS软件对车门密封件进行平面密封模拟，采用Mooney-Rivlin超弹性模型对橡胶材料进行建模，并通过一系列实验数据验证模型的准确性。

步骤 1：概述

汽车工业车门上的密封件通常由橡胶制成，需要进行精确的力学分析。密封件被建模为平面应变问题，通过单轴拉伸试验、双轴拉伸试验和剪切试验获取材料特性数据。经过数据拟合试验表明，双参数Mooney-Rivlin超弹性模型能够更好地拟合该材料的试验数据，因此选择使用该模型进行后续分析。

第 2 步：设置

在ANSYS Workbench主菜单上拖放静态结构分析模块：

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。首先创建一个名为“橡胶”的新材料，然后将实验数据添加到材料模型中：

• 单轴测试数据参数：

• 双轴测试数据参数：

• 剪切试验数据参数：

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）

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：

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：