垫片材料属性

垫片材料仅用于二维和三维垫片单元。此材料模型针对薄垫片之类的材料，用于为与此类材料厚度成法向的应力建模。图 1 中提供了材料响应的假设图形。该行为由闭合（顶部和底部表面的位移变化）和压力（表面法向）定义。

图 1：垫片材料的压力-闭合响应

当垫片被压缩时，压力沿弹性加载曲线 0-1-2-3 作为闭合函数升高。如果垫片在压力达到屈服点 3 之前被卸载，它将沿曲线 3-2-1-0 有弹性地卸载。线段 0-1 表示部件和垫片之间的初始间隙，在此过程中无压力结果。下面是建模技巧：不是对部件和垫片之间的真实间隙进行建模，在部件和垫片之间使用面面接触，如果垫片直接连接到部件上则分析将更快，并且使用初始间隙对真实间隙进行仿真。

(a) 实际情况包括垫片（部件 4）和其中一个配合部件（部件 2）之间的初始间隙 G。可沿部件 2 和 4 之间的间隙使用面面接触，但这将导致分析运行时间更长。 (b) 在模型中，将部件 4 直接连接到配合部件（1 和 2），并使用垫片材料属性的初始间隙功能对间隙 G 进行仿真。请注意，仿真垫片比实际垫片要厚。
图 2：垫片单元中的初始间隙（垫片（部件 4）介于部件 1 和 2 之间）

点 3 为用户定义的屈服点；在较高的闭合处（更大压缩），垫片开始屈服且永久（或塑性）变形开始累积。定义了最后一条卸载曲线的点 7 对应垫片被完全压缩的点。超过此点，垫片将表现得有弹性且不会产生进一步的塑性变形。

当垫片在屈服之后但在完全压缩之前（位于点 3 和 7 之间）被卸载时，卸载行为由许多卸载曲线（12-11-10、15-14-13）定义。插入用户定义的卸载曲线，以在中间位置获取实际卸载曲线。例如，如果在分析过程中垫片被压到点 A，然后被卸载，则卸载将跟随图中的虚线 A-B，其中 A-B 是根据曲线 10-11-12 和 13-14-15 插入的。如果从介于屈服点 3 和第一条卸载曲线之间的点卸载垫片，则插入介于卸载曲线 1-2-3 和卸载曲线 10-11-12 之间。如果用户不指定屈服点，则初始屈服发生在第一条卸载曲线上。

重新加载垫片跟随前面的卸载曲线（或弹性加载曲线，如果未发生屈服），然后在通过新的屈服点后在加载曲线上继续。在我们的示例中，加载垫片将跟随 0-B-A-7-8-9。

如果垫圈加载超过最后一个点，则使用最后一条线段的斜率。

定义垫片材料属性：

输入垫片的材料属性时，无论是将材料属性应用于模型中还是材料库中的部件，都将创建一条具有两个数据点的默认曲线。

提示： 第一个点应从 0 闭合值处开始；它不包含部件和垫片之间的任何初始间隙。此初始间隙功能（如图 2 中所示）使用“初始间隙”字段输入。请参见下文。

例如，下面介绍如何为图 1 中所示的垫片创建输入。其中包括 0.06 英寸的初始间隙，然后使用基于 0.1 英寸厚的垫片的以下值：

    闭合量 压力
加载曲线 1 0.000 0
2 0.008 70
3 0.014 250
4 0.021 275
5 0.028 330
6 0.033 400
7 0.039 430
8 0.044 460
9 0.050 470
卸载曲线 1 10 0.014 0
11 0.023 140
12 0.028 330
卸载曲线 2 13 0.027 0
14 0.034 200
15 0.039 430
  1. 当创建新材料时，默认材料仅有两个点：(0, 0) 和 (1, 1000）。如果我们此时调整最后一个点，这将设置材料属性的图形范围。因此，在电子表格中为行（索引）2 键入值 0.050 和 470。最后，这将变成点 9。
  2. 添加点 2 到 8。在图形上单击近似值，然后选择“将新点添加到加载曲线”。为每个点重复此操作。（或者，可将光标放置在行索引 2 上，然后单击“插入行”按钮 8 次；这将添加新的数据点并自动设置值。）
  3. 通过将上面表格中的值输入到电子表格中调整点 2 到 8 的值。在输入每个值时或当光标移动到不同单元格时，图形将更新。
  4. 若要使点 3 作为屈服点，请在图形上单击点 3，然后选择“作为屈服点”。点标识符将从 3 更改为 3(Y)。
  5. 若要添加第一条卸载曲线，请在图形上单击点 5，然后选择“新建卸载曲线”。这将创建点 10 和 11，其中 11 将强制具有与点 5 相同的值。
  6. 在电子表格中将点 10 的值调整为 (0.014, 0)。
  7. 若要将第三个点添加到卸载曲线，请在图形上单击大致位置，然后选择“将点添加到卸载曲线 1”。这将创建点 11（并将以前的点 11 重新编号为点 12）。
  8. 在电子表格中将点 11 的值调整为 (0.023, 140)。
  9. 若要添加第二条卸载曲线，请在图形上单击点 7，然后选择“新建卸载曲线”。这将创建点 13 和 14。
  10. 在电子表格中将点 13 的值调整为 (0.027, 0)。
  11. 可采用与上面相同的方式添加卸载曲线 2 上的第三个点。在图形上单击大致位置，然后选择“将点添加到加载曲线 2”。另一种方法是，将光标放在电子表格的行 14 上，然后单击“插入行”按钮。这将创建点 14（并将以前的点 14 重新编号为点 15）。
  12. 在电子表格中将点 14 的值调整为 (0.034, 200)。
  13. 最后一步是为了考虑 0.06 英寸的初始间隙。在“初始间隙”字段中输入值 0.06。

其他输入

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