abaqus活塞密封圈超弹性仿真(二)-轴对分析

1.1网格划分      

     简单的轴对称模型可以直接在abaqus里面处理，而复杂的模型可以选择Hypermesh做前处理。打开hypermesh后，首先在界面选择abaqus-standard2D，然后在XY面建立轴对称模型并划分网格，旋转轴为Y轴，具体见图1：

图1.网格划分

1.2网格类型

       由于是轴对称仿真分析，所以需要选择轴对称网格类型。在hypermesh画完网格后，需要检查下网格类型(点选2D中的element types，然后点选2D&3D)，确定是否是轴对称单元。活塞及活塞缸网格类型选用CAX4R，密封圈(超弹性)选择CAX4H，具体如下：

图2.网格类型

1.3截面属性设置

     设置好材料属性后，单元的截面属性一定要设置为SOLIDSECTION，也就是实体单元属性。完成后导出inp格式，其他约束关系、载荷步、接触等在abaqus中设置(也可在hypermesh中设置)。

图3.截面属性

2.1约束设置

     首先建立两个参考点，然后基于这两个参考点，分别建立关于活塞及活塞缸单元集的刚性体约束，并建立活塞缸参考点的节点集：

图4.刚性体约束

       然后在活塞缸和密封圈间建立接触关系(建立前需首先建立两个面集，也就是密封圈的外圈和活塞缸的内侧)，接触摩擦系数设为0.15。

图5.接触设置

2.2载荷步设置

     建立静态通用载荷步，开启大变形，初始载荷步设置为0.01，最大为0.05：

图6.载荷步设置

2.3边界设置

    由于活塞及活塞缸是刚体，约束参考点即可，在RP-1建立固定约束，在RP-2建立位移约束：

图7.约束边界设置

      在图7中，由于是轴对称模型，所以固定约束为：固定XY两向的平动以及Z向的转动；同样的位移约束X平动、Z向转动为0，Y向平动为11mm(位移在施加时，按时间线性增加)。