[发明专利]车钩橡胶缓冲器的有限元仿真方法

权利要求书

1.一种车钩橡胶缓冲器的有限元仿真方法，其特征在于，包括：

步骤A、将1号缓冲器和2号缓冲器的内侧的钢板的自由度完全约束，然后由另外两侧向内侧准静态施压，停止时间设置为两个缓冲器都达到安装高度时的时刻，在LS-DYNA软件中求解缓冲器的预压缩过程生成dynain文件，所述dynain文件包括在关键字*INTERFACE_SPRINGBACK_LSDYNA_NOTHICKNESS打开状态下所保留的橡胶材料压缩后的节点坐标信息；并在Hypermesh有限元前处理软件中打开关键字*INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY获取所述橡胶材料被压缩前的节点坐标信息并保存；

步骤B、在所述关键字*INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY打开状态下，根据所述dynain文件在所述Hypermesh有限元前处理软件中得到所述1号缓冲器和2号缓冲器压缩后安装在所述车钩橡胶缓冲器框体中的有限元模型，得到LS-DYNA软件计算所述车钩橡胶缓冲器碰撞用的考虑所述橡胶材料预应力的默认求解文件；

步骤C、将所述默认求解文件中*INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY关键字下的所有节点信息更新为所述步骤A中基于*INITIAL_FOAM_REFERENCE_GEOMETRY关键字所保存的所有节点信息，得到所述LS-DYNA软件计算碰撞用的考虑所述橡胶材料预应力的最终求解文件；

步骤D、根据所述最终求解文件在所述LS-DYNA软件进行所述车钩橡胶缓冲器的碰撞冲击仿真。

2.根据权利要求1所述的车钩橡胶缓冲器的有限元仿真方法，其特征在于，在所述车钩橡胶缓冲器的有限元建模过程中，所述橡胶材料采用在原始本构Ogden模型基础上简化的Ogden本构模型，所述原始本构Ogden模型的应变能密度表示为：

其中，K是体积模量，λ_i是三个方向的主伸长率，μ_s和α_s是材料常数，J＝λ₁·λ₂·λ₃,N为阶数；

各方向的主应力表示为：

其中，下标i、j、k表示三个互相垂直的主坐标，且i、j、k代表各不相同的特征值1，2或3；定义：

其中，σ_oi是i方向的工程应变，m为自然数，且σ_o(ε_o)＝σ_o(λ-1)是通过查表法输入的，另外λ＝ε_o+1；λ为伸长率，ε_o为3个主方向上工程应变的矢量和；

则通过使用函数f_o(λ_i)改写上述主应力公式，得到简化的Ogden本构模型为：

其中，所述查表法所对应的映射关系表格中存储由准静态压缩试验获得待模拟橡胶材料的应力应变曲线，以及由霍普金森杆试验获得所述橡胶材料在不同应变率下的应力应变曲线。

3.根据权利要求2所述的车钩橡胶缓冲器的有限元仿真方法，其特征在于，还包括：

基于所述Ogden模型，通过输入不同应变率下的应力应变曲线，通过查表法来考虑橡胶材料的应变率效应；和/或

通过输入闭环的应力应变曲线来考虑橡胶材料的损伤效应。