关于橡胶材料密封圈计算不收敛问题的求问? 100

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 包含橡胶材料密封圈的模型,求解时出现“Material rubber has an active Hyperelastic property and large deflection is not being considered.Please either:a)Go to analsis settings details and turn large deflection"on" b)go to engineering data and suppress hyperelastic material properties”,这样的问题,并且根据提示,也打开了大变形,还是出错,请问有什么办法可以解决这样的问题吗?

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Martin007

Answer:

根据题主的描述,题主的问题可能有如下原因;

材料的定义上,橡胶材料属于超弹性材料,具有不可压缩和非线性的特性,要想得到相应的材料参数,不能通过定义弹性模量以及泊松比,一般要进行单轴拉伸或者压缩试验后获得应力应变试验曲线,再用比如Mooney_rivilink等模型进行曲线拟合,才能得到相应的具体参数,所以楼主要检查材料定义,看看是否存在问题,没有相关材料数据的话,可以使用ansys workbench 里提供的超弹材料试试,排除材料定义的原因;

一般针对费非线性求解,为了收敛可以从以下角度针去解决:

  1. 开启大变形,含有超弹材料的部分情况下,要设置接触不穿透,trim contact为Off;

  2. 对于复杂非线性问题,一般用线性单元模拟,也就是在element midside nodes设置为dropped,舍弃中节点,有利于收敛;

  3. 时间步和步长设置要合理,需与边界条件和网格相匹配,尽量取小;

  4. 网格划分尽量采用正四面体或者正六面体,重点检查网格aspect ratio以及maximum Corner angle,计算不收敛时,细化网格,网格尺寸较小为宜;

  5. 边界条件的加载以位移形式更容易收敛,力的方式较难收敛;

  6. 由于超弹材料的存在,使得求解过程中容易出现体积自锁,剪切自锁以及沙漏等情况,要是用相应的单元技术去解决,插入相应的command;推荐参考书:《ansys workbench有限元分析实例详解——周炬》

    综上所述,希望能帮题主解决困难!个人愚见,不喜勿喷!

2018年8月19日
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