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例15 厚壁橡胶圆筒受压分析15.1问题描述厚壁圆筒受两钢板压迫，如图15-1所示。圆筒内经为0.3mm，外径为0.6mm。钢板可设为刚体，圆筒采用平面应变单元，单元厚度为1.0m。图15-1 受两钢板压迫的橡胶圆筒15.2网格划分定义了内外圆后，可用Overlay法进行网格划分。定义两条直线用于模拟刚体，如图15-2所示。MESH GENERATION GRID(on) CURVE TYPE CIRCLES: CENTER/POINT RETURN CRVS ADD 0 0 0 0.6 0 0 0 0 0 0.3 0 0 CUVE TYPE LINE RETURN CRVS ADD: POINT(-1, 0.6, 0.0) POINT(1, 0.6, 0.0) POINT(1, -0.6, 0.0) POINT(-1, -0.6, 0.0) GRID (off) AUTOMESH 2D PLANAR MESHING QUADRILATERALS(OVERLAY): DIVISION20 20 QUAD MESH! (OVERLAY)1 2 END LIST MAIN图15-2 橡胶圆筒网格及线段15.3边界条件为防止水平方向的刚体运动，约束对称轴上两个节点的水平方向自由度，如图15-3所示。图15-3 边界条件 BOUNDARY CONDITIONS MECHANICALFIXED DISPLACEMENT ON X DISPLACE OKNODES ADD310 251(x direction symmetric nodes on the inner circle)END LISTRETURNARROW SETTINGS ALL ARROWS: SOLID REDRAW MAIN15.4 材料特性采用Mooney材料模型，如图15-4所示。图15-4 橡胶圆筒材料特性MATERIAL PROPERTIES MORE MOONEY C10 8 C01 2 OK ELEMENTS ADD ALL EXISTING MAIN15.5 接触体进入CONTACT菜单，定义三个接触体如下（见图15-5）。 接触体1：由所有单元组成的可变形体； 接触体2：下钢板，无速度，摩擦系数为1.0，离散描述； 接触体3：上钢板，速度为-1.0mm/s，摩擦系数为1.0，离散描述。图15-5 接触体的定义CONTACT CONTACT BODIES DEFORMABLE OK ELEMENTS ADD ALL EXISTING NEW RIGID FRICTION COEFFICIENT 1 BOUNDARY DESCRIPTION: DISCRETE OKCURVES ADD 4END LISTNEWRIGID VELOCITY PARAMETERS INITIAL VELOCITY Y -1 VELOCITY Y -1 OK FRICTION COEFFICIENT 1 BOUNDAR DESCRIPTION: DISCRETE OK CURVES ADD 3 END LIST ID CONTACT MAIN15.6 载荷工况定义静力分析工况，总时间为0.6s，共用20步且等步长。选择所有定义的边界条件。 LOADCASES MECHANICALSTATIC SOLUTION CONTROL NONPOSITIVE DEFINITE OK CONVERGENCE TESTING DISPLACEMENTS(on) OK TOTAL LOADCASE TIME .6STEPPING PROCEDURE: FIXED PARAMETERS #STEPS 20 OK OKMAIN15.7作业选择已有的工况，激活LARGEDISP选项，采用格林拉格朗日应变定义。选择Coulomb摩擦定律，摩擦计算基于节点力，相对滑移速度设为0.1mm/s，如图15-6所示。选择等效柯西应力为后处理结果，单元类型号为80，为四节点Herrmann平面应变单元（另有一附助节点）。 JOBSMECHANICAL Lcase1ANALYSIS OPTIONS LARGE DISPLACEMENTOKJOB RESULTSAVAILABLE ELEMENT SCALARS Equivalent cauchy stress图15-6 接触体摩擦特性的定义OK CONTACT CONTROLFRICTION TYPE: COULOMBFIRCTION METHOD: NODAL FORCERELATIVE SLIDING VELOCITY0. 1 OK OK ELEMENT TYPES MECHANICALPLANE STRAIN 80OK ALL EXISTING RETURN RETURN SAVE RUN SUBMIT1MONITOROK MAIN15.8 后处理要得到最后一步的变形图并在该图上显示等效柯西应力的带状等值云图，如图15-7所示。采用UTILS菜单验证变形前后的单元面积分别为0.848和0.849，因而不可压缩约束得到很好的满足。另外还要显示上钢板垂直位移对垂直力的历程图（如图15-8）。图15-7 等效应力云图RESULTS OPEN DEFAULT PLOT DRAW: NODES (off) RETURN DEFORMED SHAPE: DEFORM ONLY CONTOUR BAND SCALAR Equivalent cauchy stress OK MONITOR HISTORY PLOT SET