本文為ABAQUS下O型密封圈分析的文字教程，詳細(xì)視頻教程可戳文末鏈接。

最近有小伙伴詢問(wèn)如何使用橡膠材料進(jìn)行接觸分析，今天在本文中進(jìn)行相關(guān)介紹。案例選擇之前在workbench中介紹的密封圈壓縮案例，對(duì)于O型密封圈，模型符合軸對(duì)稱特性，可簡(jiǎn)化為軸對(duì)稱模型進(jìn)行相應(yīng)分析。模型簡(jiǎn)化如下圖：

ABAQUS有限元分析流程如圖2所示，本文仍按照相應(yīng)流程進(jìn)行介紹：

一、前處理

1.1 幾何模型的構(gòu)建

本案例中的幾何模型較為簡(jiǎn)單，因此直接在abaqus中創(chuàng)建。

將Module切換到Part模塊，單擊create part創(chuàng)建內(nèi)圈零件，部件類型選擇Axisymmetric、Deformable、Shell，進(jìn)入草圖環(huán)境，繪制內(nèi)圈圖形，繪制完成后單擊done完成創(chuàng)建。再依次創(chuàng)建O型圈以及外圈零件。

1.2 材料參數(shù)的定義

1.2.1 材料本構(gòu)

將Module切換到property模塊。內(nèi)圈、外圈采用結(jié)構(gòu)鋼材料，O型圈材料采用Ogden材料本構(gòu)模擬，具體參數(shù)見(jiàn)workbench下O型圈密封分析。

1.2.2 截面定義

單擊create section為內(nèi)外圈以及橡膠各創(chuàng)建一個(gè)截面屬性，類型為solid，Homogeneous，在彈出的對(duì)話框選擇相應(yīng)材料，如下圖所示。

1.2.3 截面指派

為各零件指派相應(yīng)的截面屬性。

1.3 網(wǎng)格系統(tǒng)的構(gòu)建

1.3.1 網(wǎng)格劃分

將Module切換到Mesh模塊。通過(guò)合理控制網(wǎng)格大小，得到如圖所示的網(wǎng)格

1.3.2 單元類型設(shè)定

對(duì)于本例，需要修改橡膠圈單元類型為CAX4RH

1.3.3 裝配

將Module切換到Assembly模塊，進(jìn)入裝配環(huán)境，按照?qǐng)D1所示位置關(guān)系進(jìn)行裝配。

二、求解

2.1 求解器的設(shè)定

將Module切換到Step模塊。單擊Create step創(chuàng)建分析步，分析步類型為Static，General，注意，此案例需要打開(kāi)Nlgeom，即需要考慮幾何非線性的影響。

2.2 連接關(guān)系的構(gòu)建

將Module切換到Interaction模塊。本例的連接關(guān)系僅涉及內(nèi)外圈與密封圈的接觸。首先，單擊Create Interaction Property，類型為contact，在彈出的對(duì)話框中，通過(guò)Mechanical->Tangential Behavior定義切向行為，F(xiàn)riction formulation選擇Penalty，摩擦系數(shù)設(shè)置為0.1；繼續(xù)通過(guò)Mechanical->Normal Behavior定義法向行為，法向行為保持默認(rèn)的硬接觸，單擊OK完成接觸屬性的定義。

單擊create interaction創(chuàng)建接觸，類型為Surface-to-surface contact(Standard)，選擇內(nèi)圈以及外圈的相應(yīng)輪廓線作為主面，橡膠的外圓弧作為從面，在彈出的對(duì)話框中保持默認(rèn)，如圖5所示。

2.3 邊界條件的設(shè)定

2.3.1 位移邊界條件

將Module切換到Load模塊。本例固定內(nèi)圈內(nèi)孔，單擊Create Boundary Condition，類型選擇Symmetry/Antisymmetry/Encastre，對(duì)象選擇內(nèi)圈左側(cè)邊線，約束類型選擇Encastre（即完全固定）。

2.3.2 載荷邊界條件

本例通過(guò)位移進(jìn)行加載，單擊Create Boundary Condition，類型選擇displacement/Rotation，對(duì)象選擇外圈下邊線，按圖6進(jìn)行相關(guān)設(shè)置。

三、后處理

1、應(yīng)力云圖

2、擴(kuò)展顯示

詳細(xì)視頻教程請(qǐng)戳：ABAQUS橡膠材料—O型圈壓縮分析