JYLRB插件：一键生成ABAQUS橡胶支座模型

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 【导读】

    为了方便大家在分析橡胶支座时的建模，笔者基于ABAQUS平台开发了一种一键生成橡胶支座插件 (JYLRB)，该插件仅需在操作界面设置支座直径、铅芯直径、封板厚度、橡胶厚度、钢板厚度、橡胶层数、钢材屈服应力、面压、所选择的橡胶本构模型以及剪切模量即可生成橡胶支座模型。内容包括部件的建立及装配、各部件本构模型的设置、分析步的设置、相互作用的设置、边界条件及荷载的施加、网格划分、作业生成。该插件省去了繁琐的建模步骤，以及本构模型的计算，使用者仅需根据自身需要在模型上微调，可用于隔震支座及结构的精细化分析。

【程序可解决的问题】

     在使用ABAQUS平台对橡胶支座进行分析，动自己的小手进行建模时，由于橡胶与钢板的接触面众多，在设置相互作用时过程繁琐且很容易出错，消耗去大家大量的时间。本着能偷懒就偷懒的原则，笔者开发了这款插件。并且在进行分析时，难点在于橡胶支座超弹性材料本构的设置，橡胶材料的力学性能和金属材料的力学性能有很大区别，如弹性，大变形，不可压缩等。超弹性材料都有显著的特征：

（1）能承受大弹性（可恢复）变形，应变可达100-450%；

（2）由于材料分子链的拉直引起变形, 所以在外加应力作用下, 体积变化很小。因此, 超弹体几乎是不可压缩的；

（3）应力-应变关系呈现出高度的非线性；通常, 拉伸状态下, 材料先软化再硬化，而压缩时材料急剧硬化。

 

    众多的超弹性本构模型该选哪一种？里面的参数如何计算并设置？而参数的设置对正确分析其力学性能至关重要。

    有关橡胶支座力学性能、本构模型选取及有限元分析可见推文：

    【JY】橡胶支座的简述和其力学性能计算

    【JY】橡胶支座精细化模拟与有限元分析注意要点

    基于此，笔者开发了ABAQUS橡胶支座JYLRB插件，只需要设置相关参数及选取相关本构模型，模型便可一秒钟生成，与大家分享。

【操作界面】

操作界面各参数意义：

各部件生成：

 

各部件装配：

 

本构生成：

 

分析步生成：

相互作用设置：

荷载及边界条件设置：

网格划分：

【隔震支座LRB模型插件正确性验证】

1. 有限元模型建立

    为了验证所编子程序的合理性与正确性，针对于常用的五种超弹性本构模型，分别为Arruda-Boyce模型、Mooney-Rivlin模型、Neo-Hooke模型、Yeoh模型及Ogden模型，生成橡胶支座模型。选用JY橡胶支座计算插件进行验算，其准确性已经过验证，有关插件介绍详见推文：

【JY】橡胶支座插件分享

    分别建立了五个有限元模型，除了所选取的橡胶超弹性模型本构不同，其余参数均相同，保持默认，最大剪应变为400%，逐级加载。不考虑支座在大变形下的硬化现象，仅对比200%剪应变下插件模拟曲线及理论曲线。所有模型的以所选本构模型命名。

2. 本构正确性验证Arruda-Boyce模型验证： 

Mooney-Rivlin模型验证：

Neo-Hooke模型验证：

Ogden模型验证：

【程序下载/插件使用方法】

1、公众号后台回复“JYLRB”，可获得相关下载链接方法。

2、点击“阅读原文”也可获得相应链接。

• 电脑路径下输入 %homepath%\abaqus_plugins并回车；
• 将下载的文件夹解压至当前目录下(注意文件夹名称为：JYLRB)；
• 打开Abaqus，菜单栏中点击plug-ins，里面找出JYLRB并点击；
• 选择相关参数并点击确定。

（完）

以上仅代表个人观点，欢迎批评指正~

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