模型分享010——吹气球

本仿真中气球的几何模型来自于simwe论坛

    橡胶材料的仿真分析通常都是选择超弹性本构模型，将材料特征假设为各方向同性、等温和弹性，在压缩载荷作用时完全或近似于不可压缩状态，从而实现材料的理想化。对于橡胶超弹体进行模拟仿真应该首要进行材料曲线的拟合工作，把实验数据转化成各种超弹模型能使用的应变能量密度函数系数，一般来说数据种类越多拟合出的曲线越能体现材料的真实属性。

    橡胶类材料仿真中，常用的本构模型有Polynomial、Mooney-Rivlin、Ogden和Neo-Hookean几种，其中 Mooney-Rivlin模型受到广泛的应用，模型还分为N=2，3，5和9项，此时可看作是多项式形式的特殊情形。

    2项Mooney Rivlin模型相当于N=1的多项式形式，是最常用的模式之一。

    3项Mooney Rivlin模型与N=2且 C20=C02=0 的多项式形式类似。

    5项Mooney Rivlin模型相当于N=2多项式形式。

    9项Mooney Rivlin模型相当于N=3的多项式形式。

    所有的Mooney-Rivlin模型，初始体积模量和初始剪切模量是：

    以上四种本构模型所具有的应用场景和特点基本可以概括为：

    在对以上四种本构模型进行比较后，采用Polynomial多项式本构方程对橡胶材料的气球进行了定义，既可以很好的模拟300%以上应变情况，又可以加快仿真计算速度，制作了一个吹气球的仿真。

    操作流程如图所示：

    计算后，气球在压强的作用下逐渐变大。

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仿真软件ABAQUS 6.14-1

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