Abaqus中Bushing连接器的使用

  衬套是机械行业常用的元器件，在汽车中也多处用到，主要起隔振密封的作用。那么在有限元仿真分析中，也有相应的单元来进行等效模拟。今天我们就看看Abaqus中Bushing单元的使用。为了简单，建立如图1所示的示例模型，是用Bushing单元连接的两个板件。而这里使用Bushing单元来模拟两个板件之间的点焊连接，通过定义Bushing的弹性，塑性或损伤行为来模拟焊点的力学性能。

图1 示例模型

        先按图1搭建一个简单模型，在第一个示例，只定义连接器的弹性行为，第二个示例，定义弹性及塑性行为，第三个示例中，定义弹塑性及损伤行为。弹性行为定义如图2所示，只定义竖向Y方向的刚度D22，这其实就是一线弹性弹簧，刚度1000N/mm。图3中定义了弹性和塑性，200N时发生屈服，与弹塑性材料类似，定义塑性等向强化。图四中，除弹塑性外，另增加了损伤选项，指定拉力250N时开始损伤，直至失效。

    从结果看，只定义弹性行为时，力与位移成正比，所以位移1mm，力1000N。而当定义了基于力的塑性行为，当连接器上力达到200N时连接器进入塑性阶段，刚度降低为800N/mm,当位移达到1，连接器的力为400N。而当定义损伤初始力为250N，当连接器的力达到200，进入塑性阶段，出现折点，当达到250N,开始发生损伤，刚度开始退化，直至失效，完全失去承载能力。

图2 Bushing弹性行为定义

图3 Bushing弹塑性行为定义

图4 Bushing弹塑性及损伤行为定义

图5 三种分析结果力-位移曲线

图6 结果

    这里，只讲了单向行为，那如果是更复杂的情况，比如六个方向呢？当然，也是可以定义的，图7为定义多个方向载荷时的分析结果，可以看出，只要连接器某个方向达到失效条件，则整个连接失效，各方向都不能再承受载荷。