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有限元分析將獲得的橡膠標(biāo)準(zhǔn)件的相關(guān)數(shù)據(jù)導(dǎo)入Abaqus軟件擬合了Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ本構(gòu)模型特性參數(shù)，得Ｃ１０＝０.９２６４０５２２，Ｃ０１＝－０.２５７８３１０６
按照國標(biāo)利用Ｃａｔｉａ軟件建立啞鈴狀橡膠標(biāo)準(zhǔn)件的三維模型，導(dǎo)入Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ軟件中劃分網(wǎng)格如圖８。
該模型單元數(shù)為１５２０，節(jié)點(diǎn)數(shù)３４５６，采用Ｃ３ＤＨ８實(shí)體雜交單元。將劃分好的實(shí)體導(dǎo)入Ａｂａｑｕｓ軟件中進(jìn)行有限元分析計(jì)算得到應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖９。
從圖中可知最大應(yīng)力為３.４９０ＭＰａ，出現(xiàn)在標(biāo)距的邊緣，最大位移４０ｍｍ出現(xiàn)在加載的一端，這與實(shí)驗(yàn)相符。取ＨＴＤ５９０－５Ｍ標(biāo)準(zhǔn)同步帶膠層的一部分建模，導(dǎo)入Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ軟件中劃分網(wǎng)格如圖。
該膠層試件主要獲取中間去強(qiáng)力線層部分應(yīng)力應(yīng)變，拉伸力與位移關(guān)系數(shù)據(jù)，所以需將中間部分網(wǎng)格細(xì)化。該模型單元數(shù)為４３７０，節(jié)點(diǎn)數(shù)為１２４３８。將劃分好網(wǎng)格的實(shí)體導(dǎo)入Ａｂａｑｕｓ軟件中進(jìn)行有限元分析計(jì)算得到應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系如圖。
從模擬結(jié)果可以看出同步帶被拉長時(shí)，最大應(yīng)力２.３１５ＭＰａ出現(xiàn)在去線層邊緣，最大位移也出現(xiàn)在加載端，這與實(shí)驗(yàn)也完全相符。
將橡膠標(biāo)準(zhǔn)件與同步帶膠層試件拉伸實(shí)驗(yàn)與有限元模擬數(shù)據(jù)對(duì)比分析如圖１２和圖１３。
從圖１２可以看出位移在２０ｍｍ以內(nèi)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)較接近；位移在２０ｍｍ以外，隨著位移的增大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)的偏差逐漸增大。所以對(duì)于這種氯丁橡膠材料，應(yīng)變?cè)冢福埃シ秶鷥?nèi)利用Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ本構(gòu)模型來模擬與實(shí)際結(jié)果相吻合，從而驗(yàn)證了Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ本構(gòu)模型適合小應(yīng)變范圍內(nèi)的有限元模擬分析。
從圖１３可以看出位移在１６ｍｍ以內(nèi)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與模擬數(shù)據(jù)非常接近，位移在１６ｍｍ～３０ｍｍ范圍內(nèi)實(shí)驗(yàn)與模擬數(shù)據(jù)相差逐漸增大，這同樣證實(shí)了Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ本構(gòu)模型適合應(yīng)變?cè)冢福埃ヒ詢?nèi)的有限元模擬。
從整體實(shí)驗(yàn)與模擬對(duì)比結(jié)果看，利用Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ本構(gòu)模型進(jìn)行有限元模擬的結(jié)果是可信的。
本文通過單軸拉伸試驗(yàn)利用Ａｂａｑｕｓ擬合了Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ本構(gòu)模型模中Ｃ１０、Ｃ０１參數(shù)，并驗(yàn)證了應(yīng)變?cè)冢福埃ヒ詢?nèi)，用Ｍｏｏｎｅｙ－Ｒｉｖｌｉｎ本構(gòu)模型進(jìn)行有限元分析結(jié)果比較真實(shí)可信。
應(yīng)用Ｃａｔｉａ軟件建模，Ｈｙｐｅｒｍｅｓｈ和Ａｂａｑｕｓ進(jìn)行有限元仿真模擬，得到了同步帶膠層部分的應(yīng)力應(yīng)變、拉伸力與位移關(guān)系，對(duì)研究同步帶提供了一種方法，為以后研究同步帶的疲勞強(qiáng)度、膠層與強(qiáng)力層的結(jié)合強(qiáng)度鑒定了基礎(chǔ)。
本文將試驗(yàn)與模擬相結(jié)合，通過對(duì)比，得到的模擬數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)相吻合，使模擬結(jié)果更有說服力，為以后橡膠元件模擬提供了一種思路，降低了產(chǎn)品的研究成本。
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