ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压

本案例是O型密封圈受流体压力作用


问题描述


受流体压力作用;结构形态分布如下图所示,密封圈以橡胶建模,其余以解析刚体建模。

ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图1


材料信息


Rubber;Mooney-Rivlin;c10:3.6MPa;C01:3.87MPa;D:0.001;


工作目录


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ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图2


几何模组


自行建模并分割橡胶圈如下,注意建参考点“RP


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图3


属性模组


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图4


    只给橡胶赋予材料


装配模组


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图5


分析步模组


分析程序会选择使用 Static, General 。共包含三个分析步,

第一个分析步:求解干涉;第二个分析步:外壳上移;第三个分析步:施加压力。

    开启几何非线性。增量类型设置为Fixed,增量大小为0.01


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图6


交互模组


  • 定义接触


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图7


有限滑移面面接触摩擦系数0.15:


    • 求解干涉配合


    ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图8


    • 新建接触类型为:Pressure Penetration

ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图9


     注意:主面为解析刚体,选择从面即可,压力大小 15E6

ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图10


  • 定义接触

   

ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图11


有限滑移面面接触摩擦系数0.15:


  • 创建接触类型:Pressure Penetration


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图12


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图13


    在第三个分析步新增PPRESS 输出


  • 定义边界


Load 模组下,点击 Create Boundary Condition 对参考点施加约束,全部约束。


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图14


  • 移动外壳,通过修改位移约束


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图15


网格模组


切换至 Mesh 模组,注意网格划分与单元分配是处在同一个模组下。


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图16


使用的单元类型为减积分、杂交单元,因为密封圈是不可压缩的橡胶。


分析任务


切换至 Job 模组,新建分析任务, 直接提交即可。

ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图17


    诊断信息

ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图18


    使用非对称求解器


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图19


    我们是在第三个分析步执行压力穿透,所以这里调整是第三个分析步。


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图20


    计算可以完成,调整顺利


可视化模组


切换至 Visualization 模组


  • Mises


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图21


看云图,有没有点揉脸的感觉ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图22


  • CPRESS


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图23


    左图为施加流体压力穿透前的模拟结果,右图为施加流体压力穿透之后的结果。压力的上升非常明显,除了幅度还有分布的改变。

  • PPRESS


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图24


    可以看出,几乎没有流体渗透到接触区


    看看动画


ABAQUS案例 | O型橡胶密封环受压的图25


文章来源:simulationX

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学习了,谢谢分享!
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