ABAQUS橡胶材料在汽车护罩仿真中的应用.pdf

ABAQUS橡胶材料在汽车护罩仿真中的应用 徐英 (华晨汽车工程研究院底盘部，辽宁沈阳 110021) 摘要：利用大型非线性有限元分析软件ABAQUS，建立了汽车上橡胶防滑套的非线性有限元模型。根据橡胶材料单轴拉伸实 验数据，利用ABAQUS软件拟合出基于 Mooney—Rivlin本构模型的橡胶材料参数；在此基础上分析了橡胶防护套在不同工况下的变 形和应力分布规律，为进一步可靠设计、优化橡胶防护套提供了理论依据。 关键词：Mooney—Rivlin本构模型；非线性有限元分析；防护罩；橡胶 ApplicationofABAQUSRubberMaterialinDustCapSimulationAnalysis xu Ying (ChassisSection，BrillianceAutomotiveEngineeringResearchInstitute，ShenyangLiaoning110021，China) Abstract：WiththehelpofcommercialnonlinearfiniteelementanalysissoftwareABAQUS．anonlinearfiniteelementmodelofrrubber dustcapwassetup．AccordingtotheMooney — Rivlinmodel，thedefinitemethodofthecoefficientformaterialmodelwasobtainedandtheCO— efficientusedinfiniteelementmodelwasachieved．Thedeformationandstrengthofdustcapunderworkingconditionwerecomputed．Itpro- videsatheoreticalbasefordesignandoptimizationofrubberdustcap． Keywords：Mooney Rivlinconstitutivemodel；Nonlinearfiniteelementanalysis；Dustcap；Rubber — 0 前言 领域 。然而，不同于金属材料仅需要几个参数就可以描述其 目前 ，橡胶防护套已经广泛应用于汽车各系统 中。特别是 材料特性，橡胶的材料本构关系是非线性的。其力学行为对温 传动系统为提高传动效率，降低传动噪声，大量使用防尘罩； 度、环境、应变历史、都非常敏感，这使得描述橡胶的行为变 还有悬架系统摆臂的球头销也采用橡胶防尘罩。但是。由于防 得非常复杂。而且橡胶材料本构模型选取合理性直接影响到橡 尘罩结构和工作环境复杂，橡胶材料具有高度的非线性，通常 胶制品的有限元计算结果的精度。在一些高级的实验室可以对 的理论分析和实验方法很难预测其工作过程中的应力及变形过 橡胶料进行包括拉伸、压缩、剪切及体积试验等的全部基础试 程，各制造厂更多依靠经验或者大量的实验进行设计，因此在 验 ；而通常情况下，仅有单轴拉伸等简单的实验数据可 以获 时间上和经济成本上都不能满足现在的市场要求。 取。这种情况下，恰 当地选取有限元橡胶本构模型就十分重 随着计算机技术和有限元仿真技术的发展，利用高度非线 要 性有限元软件对橡胶材料结构进行有限元仿真已经成为可能。 ABAQUS是功能齐全的非线性有限元仿真预测软件 ，具有很强 1．1 橡胶材料特性 的结构分析能力，包括各种线性和非线性结构；材料模型库