【JY】JYLRB插件：一键生成ABAQUS橡胶支座模型

相关的理论视频课程：【JY】橡胶支座精细化模拟分析案例与教学

【注意】：该插件可自动生产有限元模型，包括 模型、相互作用、网格划分、橡胶本构(多种可选)、荷载 等，可直接修改荷载条件进行分析。

【常见问题】水平滞回曲线可非常好好拟合试验支座曲线，竖向刚度(由于支座产品不同)需根据试验确定体积模量进行调整分析。

【版本修订】目前可适用于6.14~最新版本，欢迎下载使用！

【导读】

     为了方便大家在分析橡胶支座时的建模，笔者基于abaqus">ABAQUS平台开发了一种一键生成橡胶支座插件 (JYLRB)，该插件仅需在操作界面设置支座直径、铅芯直径、封板厚度、橡胶厚度、钢板厚度、橡胶层数、钢材屈服应力、面压、所选择的橡胶本构模型以及剪切模量即可生成橡胶支座模型。内容包括部件的建立及装配、各部件本构模型的设置、分析步的设置、相互作用的设置、边界条件及荷载的施加、网格划分、作业生成。该插件省去了繁琐的建模步骤，以及本构模型的计算，使用者仅需根据自身需要在模型上微调，可用于隔震支座及结构的精细化分析。

 

【程序可解决的问题】

    在使用ABAQUS平台对橡胶支座进行分析，动自己的小手进行建模时，由于橡胶与钢板的接触面众多，在设置相互作用时过程繁琐且很容易出错，消耗去大家大量的时间。本着能偷懒就偷懒的原则，笔者开发了这款插件。并且在进行分析时，难点在于橡胶支座超弹性材料本构的设置，橡胶材料的力学性能和金属材料的力学性能有很大区别，如弹性，大变形，不可压缩等。超弹性材料都有显著的特征：

（1）能承受大弹性（可恢复）变形，应变可达100-450%；

（2）由于材料分子链的拉直引起变形, 所以在外加应力作用下, 体积变化很小。因此, 超弹体几乎是不可压缩的；

（3）应力-应变关系呈现出高度的非线性；通常, 拉伸状态下, 材料先软化再硬化，而压缩时材料急剧硬化。

 

众多的超弹性本构模型该选哪一种？里面的参数如何计算并设置？而参数的设置对正确分析其力学性能至关重要。

有关橡胶支座力学性能、本构模型选取及有限元分析可见推文：

橡胶支座的简述和其力学性能计算

橡胶支座精细化模拟与有限元分析注意要点

基于此，笔者开发了ABAQUS橡胶支座JYLRB插件，只需要设置相关参数及选取相关本构模型，模型便可一秒钟生成，与大家分享。

【操作界面】

操作界面各参数意义：

各部件生成：

各部件装配：

本构生成：

分析步生成：

相互作用设置：

荷载及边界条件设置：

网格划分：

【橡胶LRB支座插件正确性验证】

1. 有限元模型建立

为了验证所编子程序的合理性与正确性，针对于常用的五种超弹性本构模型，分别为Arruda-Boyce模型、Mooney-Rivlin模型、Neo-Hooke模型、Yeoh模型及Ogden模型，生成橡胶支座模型。选用JY橡胶支座计算插件进行验算，其准确性已经过验证，有关插件介绍详见推文：

橡胶支座插件分享：点击此处可下载~

   分别建立了五个有限元模型，除了所选取的橡胶超弹性模型本构不同，其余参数均相同，保持默认，最大剪应变为400%，逐级加载。不考虑支座在大变形下的硬化现象，仅对比200%剪应变下插件模拟曲线及理论曲线。所有模型的以所选本构模型命名。

2. 本构正确性验证

Arruda-Boyce模型验证：

Mooney-Rivlin模型验证：

Neo-Hooke模型验证：

Ogden模型验证：

赞助插件后可下载，下载链接如下：