王淑兰

摘要：介绍了如何使用solidworks对板式橡胶支座进行非线性有限元分析。

关键词：板式橡胶支座；非线性有限元分析； Mooney-Rivlin模型

中图分类号： F767.5 文献标识码： A

板式橡胶支座是目前桥梁支座中应用比较广泛的支座，但是由于橡胶材料是弹性材料，橡胶在硫化后分子结构形成网状立体布置，从而成为一种体积几乎不发生变化，所以相比球型支座和盆式支座而言，采用solidworks的应力分析模块对此产品进行分析验算更困难，经过查阅大量的资料文献及我公司技术部的长期研究，总结出了对于板式橡胶支座的有限元分析方法，现我们任意选取了圆形板式橡胶支座，对其进行有限元分析。

该支座直径为200mm，高度为42mm，内部硫化了6层加劲钢板，每层钢板厚度为2mm，钢板直径为190mm，钢板之间橡胶层厚度为5mm，承载性能为284kN。将此板式橡胶支座进行三维建模后，进行非线性静态有限元分析。进入界面后，首先，对该支座进行参数设定。

1施加载荷

直接从支座顶部设置向下284kN的力。

2设定约束

给定支座底板固定约束。

3设定材料系数

橡胶材料系数

橡胶类材料的非线性使人们很难用数值技术模拟出的各种模型结构描述其应力-应变-位移关系。过去的几十年，人们主要用罚有限元、混合元和杂交元等方法对橡胶的非线性进行分析，其中Mooney和Rivlin提出的Mooney-Rivlin模型在工程中有广泛的应用，还有一种使用Yeoh模型进行有限元分析。Mooney-Rivlin模型几乎可以模拟所有橡胶材料进行力学分析，主要适用于材料的中小变形，要求拉压变形不超过25%的范围内，但该模型不能模拟多轴受力数据，由一些常规实验得到的数据并不能描述其全部的变形行为。……