考慮瑪琳斯效應下聚氨酯緩沖塊有限元分析

段峰 張朝輝 鄔建海 程李

上海眾力投資發展有限公司，中國·上海 201506

對聚氨酯材料進行了試樣的基本拉伸和壓縮測試以及應力軟化現象的測試，利用ABAQUS軟件提供的模型，擬合處理所需材料本構常量，并建立了有限元模型，獲取到了包含損傷在內的剛度曲線。通過實驗測試出了材料的永久變形與材料應變等級的關系，利用這一關系修正了有限元分析結果。通過測試與有限元結果的對比，驗證了有限元分析方法的合理性。

ABAQUS；聚氨酯緩沖塊；泡沫橡膠；有限元分析；瑪琳斯效應

1 引言

減震器在大載荷下時，為了防止減震部件之間發生干涉、“穿刺”的風險，在減震系統主承載單元（減震器、螺旋彈簧等）中加入緩沖元件，這種元件即為緩沖塊，要求它具有抗沖擊、抗耐磨以及高非線性的特點。

發泡多孔聚氨酯材料具有良好的機械性能，非線性特性，低泊松比，高承載、抗張力和抗撕裂能以及優良的耐磨性能，這些特性能很好的適應緩沖塊的工作狀態，現代減震器緩沖部件有90%以上的材料在使用聚氨酯材料。

有限元技術已經廣泛應用于聚氨酯結構的設計與分析，但由于聚氨酯材料具有超彈性特點，在受載過程中隨著應變等級的增加其力學性能存在軟化現象，這一現象被稱為瑪琳斯效應?，斄账剐獣е虏煌愋偷木彌_塊在不同載荷下的損傷存在大的差異，這使得仿真精度的降低，增加了分析中的不確定性因素。論文通過利用單軸拉伸和壓縮的方式獲取聚氨酯材料本構關系，同時獲取材料的軟化特性，利用ABAQUS提供的本構關系建立了有限元分析模型，在一定程度上提高了分析精度[1]?！?br>