复合材料不只是几种材料的混合物。它具有普通材料所没有的一些特性。它在潮湿和高温环境，冲击，电化学腐蚀，雷电和电磁屏蔽环境中具有与普通材料不同的特性。 复合材料的结构形式包括层压板，三明治结构，微模型，编织预成型件等。 复合材料的结构和材料具有同一性，并且可以在结构形成时同时确定材料分布。它的性能与制造过程密切相关，但是制造过程很复杂。由于复合结构不同层的材料特性不同，复合结构在复杂载荷作用下的破坏模式和破坏准则是多种多样的。 在ABAQUS中，复合材料的分析方法如下 1，造型 它的结构形式决定了它的建模方法，并且可以使用基于连续体的壳单元和常规壳单元。复合材料被广泛使用，但是复合材料的建模是一个困难。铺设复杂的结构光需要一个月 2，材料
使用薄片类型（层材料）建立材料参数。材料参数可以工程参数的形式给出，或者材料强度数据可以通过子选项给出。这种材料仅使用平面应力问题。 ABAQUS可以通过两种方式定义层压板：复合截面定义和复合层压板定义 复合截面定义对每个区域使用相同的图层属性。这样，我们只需要建立壳体组合即可将截面属性分配给二维（在网格中定义的常规壳体元素）或三维（三维的大小应与壳体中给定的厚度一致）。基于网格中定义的连续体的壳单元） ABAQUS复合材料分析方法介绍 复合叠加定义是由复合布局管理器定义的，它主要用于在模型的不同区域中构造不同的层。因此，应在定义之前对区域进行划分，并且应将不同的层分配给不同的区域。可以根据常规外壳的元素和属性进行定义。 传统的壳单元定义了每个层的厚度，并将其分配给二维模型。应该给基于连续体的壳单元或实体单元提供3D模型（厚度是相对于单元长度的系数，因此厚度方向可以分为一层单元）。
概述: 橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应，交联成为立体网状结构的过程。经过硫化后的橡胶称硫化胶。硫化是橡胶加工中的最后一个工序，可以得到定型的具有实用价值的橡胶制品。在橡胶的网状结构中，硫磺交联键（其中硫的原子数n≥1；而未交联的硫原子数为S x或S y）的密度，决定着橡胶的硫化程度。后者在工艺实践中，是以胶料宏观的物理机械性能或橡胶粘度的变化来判断的。 硫化条件： 影响硫化过程的主要因素是硫磺用量、硫化温度及硫化时间。① 硫磺用量。其用量越大，硫 化速度越快，可以达到的硫 化程度也越高。硫磺在橡胶 中的溶解度是有限的，过量 的硫磺会由胶料表面析出， 俗称“喷硫”。为了减少喷 硫现象，要求在尽可能低的 温度下，或者至少在硫磺的熔点以下加硫。根据橡胶制品的使用要求，硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3％，在半硬质胶中用量一般为20％左右，在硬质胶中的用量可高达40％以上。②硫化温度。若温度高10℃，硫化时间约缩短一半。由于橡胶是不良导热体，制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。为了保证比较均匀的硫化程度，厚橡胶制品一般采用
逐步升温、低温长时间硫化。③硫化时间。这是硫化工艺的重要环节。时间过短，硫化程度不足（亦称欠硫）。时间过长，硫化程度过高（俗称过硫）。只有适宜的硫化程度(俗称正硫化)，才能保证最佳的综合性能。 硫化方法： 按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍，然后洗净、干燥即可。室温硫化时，硫化过程在室温和常压下进行，如使用室温硫化胶浆（混炼胶溶液）进行自行车内胎接头、修补等。热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。根据硫化介质及硫化方式的不同，热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。 ①直接硫化，将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。②间接硫化，制品置于热空气中硫化，此法一般用于某些外观要求严格的制品，如胶鞋等。③混气硫化，先采用空气硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，也可以克服由于热空气传热慢，而硫化时间长和易老化的缺点。 上述硫化方法均属于间歇生产，有些长度不限的橡胶制品可以连续硫化，如压出制品的盐浴硫化、沸腾床硫化、微波或高频硫化、胶带及胶板的鼓式硫化机硫化等。除硫磺硫化外，橡胶制品还可采用无硫硫化、高能射线硫化等，但其应用面均有限。 热硫化的工艺方式:
橡胶硫化工艺方法简介 一、传统橡胶硫化工艺 1、影响硫化工艺过程的主要因素： 硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以达到的硫化程度也越高。硫磺在橡胶中的溶解度是有限的,过量的硫磺会由胶料表面析出,俗称“喷硫”。为了减少喷硫现象，要求在尽可能低的温度下，或者至少在硫磺的熔点以下加硫。根据橡胶制品的使用要求,硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3％，在半硬质胶中用量一般为20％左右，在硬质胶中的用量可高达40％以上。 硫化温度。若温度高10℃，硫化时间约缩短一半。由于橡胶是不良导热体，制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。为了保证比较均匀的硫化程度，厚橡胶制品一般采用逐步升温、低温长时间硫化。 2、硫化时间： 这是硫化工艺的重要环节，时间过短，硫化程度不足（亦称欠硫）。时间过长，硫化程度过高（俗称过硫）。只有适宜的硫化程度(俗称正硫化)，才能保证最佳的综合性能 二、橡胶硫化工艺方法 按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。 1、冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍,然后洗净干燥即可。 2、室温硫化时,硫化过程在室温和常压下进行,如使用室温硫化胶浆（混炼胶溶液）进行自行车内胎接头、修补等。 3、热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。根据硫化介质及硫化方式的不同，热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。 ①直接硫化，将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。 ②间接硫化，制品置于热空气中硫化,此法一般用于某些外观要求严格的制品,如胶鞋等。 ③混气硫化，先采用空气硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，也可以克服由于热空气传热慢，而硫化时间长和易老化的缺点。 三、橡胶硫化工艺： 橡胶在未硫化之前，分子之间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当橡胶加入硫化剂以后，经热处理或其他方式能使橡胶分子之间产生交联，形成三维网状结构，从而使其性能大大改善，尤其是橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大大提高。橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应，交联成为立体网状结构的过程。经过硫化后的橡胶称硫化胶。硫化是橡胶加工中的最后一个工序，可以得到定型的具有实用价值的橡胶制品。 四、注压成型硫化工艺： 普通模压与注压最明显的区别在于前者胶料是以冷的状态充入模腔的，而后者则是将胶料加热混合，并在接近硫化温度下注入模腔。因而，在注压过程中，加热模板所提供的热量仅仅只用于维持硫化，它能很快将胶料加热到190℃-220℃。在模压过程中，由加热模板所提供的热量首先要用于预热胶料，由于橡胶的导热性能差，如果制品很厚，热量要传导到制品中心需要较长的时间。采用高温硫化也可在一定程度上缩短操作时间，但往往导致靠近热板的制品边缘出现焦烧。采用注压法硫化，可以缩短成型周期，实现自动化操作，这对大批量生产最为有利。注压还具有以下优点：可以省去半成品准备、起模和制品修边等工序；可以生产出尺寸稳定、物理机械性能优异的高质量产品；减少硫化时间，提高生产效率，减少胶料用量，降低成本，减少废品，提高企业经济效益。 五、注压成型硫化工艺注意事项： 采用合理的螺杆转速、背压，控制适当的注射机温度。一般地，应保持出料口胶温和控制循环温度之差不大于30度为宜。注射机螺杆的用途是在选定的和均匀的温度下为每一循环制备足够量的胶料；它明显地影响着注射机的产量。背压是通过放慢注射缸中出油口的流量而产生的，并对注射机所射出胶料，对注射油缸的推挤作用进行限制。实践中，背压只会稍微增加对胶料的剪切，而不会引起硫化制品物理性能的降低。 喷嘴的设计：
Abaqus常见的错误和解决方法 Fixed time is too large Too many attamps have been made THE SOLUTION APPEARS TO BE DIVERGING. CONVERGENCE ISJUDGED UNLIKELY. Time increment required is less than the minimum specified 这样的信息几乎是无用信息（除了告诉你的模型分析失败以外，没有告诉你任何有用的东西）。宜再查找别的信息来考察。根据经验，改小增量步也不一定能收敛，虽然也有人报告过改好的先例，我是从来没有遇到过，也从来没有那个奢望。所以我一般从模型的设置入手。 必须说明的是：Error和warning的性质是完全不同的。Error意味着运算失败，but出现warning可能还能算，而且有些运算必定会出现warning（比如接触分析必定出“负特征值”，下有详述）。很多警告只是通知性质的，或者只是说明一下而已，不一定都是模型有问题。比如以下warning完全可以忽略： xxxxx will （not）printed，这种只是通知你一声，某些玩意儿不输出了。还有： The parameter frequency cannot be used with the parameter field. It will be ignored（都说某某被ignored了）. A系列 如果模型能算，且结果合理，那么大部分警告信息可以不管。但是以下除外： 1 numerical sigularity(数值奇异)：刚体位移（欠约束） solver problem. numerical sigularity when processing node105 instance pile D.O.F. 1 ratio=1.735e13 2 Zero pivot（零主元）：过约束或者欠约束。 这2个问题一般都意味着模型约束存在问题。1）、2）都会伴随着产生大量负特征值。解决方案当然第一步是检查约束了。 B系列 有一些直接导致计算aborted，那就得仔细分析了，比如： 1 xxxxx is not a valid in ABAQUS/Standard(告诉你这种计算standard不支持了，换别的) 2 missing property 在perperty步检查材料属性是不是都加上了。如果有梁单元，看看梁法向定义对了没有。 3 Detected lock file Job-1.lck. Please confirm that no other applications are attempting to write to the output database associated with this job before removing the lock file and resubmitting. 删除.lck文件就可以了，它是一个自动生成的文件。你也可以另存为（另取名），再运算。 4 The rigid part xx is missing a refernce point 刚体（or刚体约束）都必须通过stools--reference point给它定义一个参考点（RP），载荷都加在这个RP上。
橡胶的硫化工艺 一、实验目的 1、掌握硫化的本质和影响硫化的因素。 2、掌握硫化条件的确定和实施方法。 3、掌握平板硫化机的操作方法。 4、了解硫化设备之一平板硫化机的结构。 二、实验原理 硫化是在一定温度、时间和压力下，混炼胶的线型大分子进行交联，形成三维网状结构的过程。硫化使橡胶的塑性降低，弹性增加，抵抗外力变形的能力大大增加，并提高了其他物理和化学性能，使橡胶成为具有使用价值的工程材料。 硫化是橡胶制品加工的最后一个工序。硫化的好坏对硫化胶的性能影响很大，因此，应严格掌握硫化条件。 1．硫化机两热板加压面应相互平行。 2．热板采用蒸汽加热或电加热。 3．平板在整个硫化过程中，在模具型腔面积上施加的压强不低于3.5MPa。 4.无论使用何种型号的热板，整个模具面积上的温度分布应该均匀。同一热板内各点间及各点与中心点间的温差最大不超过1℃；相邻二板间其对应位置点的温差不超过1℃。在热板中心处的最大温差不超过±0.5℃。 技术规格 最大关闭压力 200吨 柱塞最大行程 250毫米 平板面积 503毫米×508毫米 工作层数两层 总加热功率 27千瓦 1－机座2－油箱和油泵 3－控制阀4－液压控制面板 5压力表 6立柱 7上横梁 8上加热平板9下加热平板 10－电热线管 11－配电柜 12－移动平台和下加热平板 13－柱塞
橡胶包辊后，按下列一般的顺序加料：橡胶、再生胶、各种母炼胶→固体软化剂（如较难分散的松香、硬脂酸、固体古马隆树脂等）→小料（促进剂、活性剂、防老剂）→补强填充剂→液体软化剂→硫黄→超促进剂→薄通→倒胶下片。 三、实验设备及材料 平板硫化仪XK–160型双辊开炼机天然橡胶高耐磨炭黑氧化锌升华硫 四、实验内容及步骤 1、实验步骤 1 检查机器的油箱油位高低和导向部分润滑状况，立柱上下两端的螺母是否松动，根据制品硫化工艺条件，调节液压系统的工作压力和热板的加热温度。 2 根据制品硫化压力、模具的承压面积和柱塞的面积确定压力的大小，然后调整压力指针到所需刻度。 3 设置加热温度。 4 启动机器检查运行状况是否正常，包括柱塞升降速度、电接点压力表指示的刻度和压力控制情况、机器的噪音和震动情况。 5 将生产或试验用模具清理后置于热板上进行预热。 6 检查、称量所需半成品或胶料，有压延方向要求需标注压延方向。 7 从热板上取下模具，打开上模，将半成品或胶料加入模具型腔，将上模板放到模具上并置于热板上。注意模具应放置在热板中央位置，防止出现偏载情况。 8 启动油泵电机，升起热板进行合模，在上升之间严禁用手或其他东西触及模型或位于
橡胶制品常见缺陷及解决方法一、表皮气泡现象 NO 原因分析解决方法 1 硫化不充分，导致制品 表面有气泡，割开其内 部呈蜂窝海绵状 ①延长硫化时间，提高硫化温度 ②保证硫化有足够的压力 ③调整配方，提高硫化速度 2 橡胶-金属粘接不良引 起粘结部位残留气体， 橡胶层较薄且面积较大 的橡胶和金属之间会出 现气泡 ①按表格橡胶-金属粘接不良所述方法解决 3 有气体裹入胶料，气体 不易排除，随胶料一起 硫化，从而在制品表面 出现气泡 ①增加模具合模后放气次数；对模具进行抽真空 ②提高混炼胶温度；采用门尼粘度较高的橡胶 ③入料前挑破胶料上的气泡；改进模具的排气槽，溢 料槽等 ④改进开炼机混炼工艺，尽量避免气体混入胶料 ⑤改进注压条件，使胶料能较慢的进入模具型腔 4 胶料配方中有易挥发物①调节适当的硫化条件，温度不宜太高 ②使用的原料应注意使用前的防潮工作，必要时可以 进行干燥 ③减少使用低沸点的增塑剂、填充油、软化剂 二、橡胶表面发粘 No 原因分析解决方法 1 模具型腔局部滞留气体， 从而影响传热和胶料受 ①对模具进行抽真空，保证胶料进入型腔内处于真空 状态，确保抽真空完好，以抽出模具内的气体
热硫化②增加模具合模后放气次数；在模具上设置排气槽或 溢胶槽 2 模具型腔不对称，有死 角，传热不均匀导致硫化 不均匀 ①调整胶料配方，使硫化曲线平坦期长的胶料 ②调节硫化条件，延长硫化时间或提高硫化温度 3 胶料压出或压延夹入气 体 ①改进压出，延压条件和工艺 橡胶制品常见缺陷及解决方法 三、分层 No 原因分析解决方法 1 胶料表面污染，特别是油 污 ①清洁胶料表面或换用干净的胶料 2 喷霜①按表格喷霜所述方法解决 3 相容性差的橡胶混合不 均匀 ①在配方设计时选用相容性好的胶种 四、橡胶-金属粘接不良 N o 原因分析解决方法 1 胶浆选用不对①参考具体使用手册，选择合适的胶粘剂 2 金属件表面处理不良①金属件表面不能有锈蚀，不能沾到油污、灰尘、杂 质等 3 胶浆涂刷工艺稳定性差， 胶浆太少、漏涂、少涂、 残留溶剂 ①注意操作，防止胶浆漏涂、少涂 ②涂好胶浆的金属件应注意充分干燥，让溶剂充分发 挥，防止残留溶剂随硫化时挥发，导致粘胶失败 4 配合不合理，胶料硫化速①改进配方以保证有充足的焦烧时间
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题第一篇基础篇
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 1.1 Abaqus 的基本约定 1.1.1 自由度的定义 【常见问题1-1】 Abaqus 中的自由度是如何定义的？ 1.1.2 选取各个量的单位 【常见问题1-2】 在 Abaqus 中建模时，各个量的单位应该如何选取？ 1.1.3 Abaqus 中的时间 【常见问题1-3】 怎样理解 Abaqus 中的时间概念？
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 1.1.4 Abaqus 中的重要物理常数 【常见问题1-4】 Abaqus 中有哪些常用的物理常数？ 1.1.5 Abaqus 中的坐标系 【常见问题1-5】 如何在 Abaqus 中定义局部坐标系？ 1.2 Abaqus 中的文件类型及功能 【常见问题1-6】 Abaqus 建模和分析过程中会生成多种类型的文件，它们各自有什么作用？ 【常见问题1-7】 提交分析后，应该查看 Abaqus 所生成的哪些文件？ 1.3 Abaqus 的帮助文档 1.3.1 在帮助文档中查找信息 【常见问题1-8】 如何打开 Abaqus 帮助文档？
第1章关于 Abaqus 基本知识的常见问题 【常见问题1-9】 Abaqus 帮助文档的内容非常丰富，如何在其中快速准确地找到所需要的信息？ 1.3.2 在 Abaqus/CAE 中使用帮助 【常见问题1-10】 Abaqus/CAE 的操作界面上有哪些实时帮助功能？ 【常见问题1-11】 Abaqus/CAE 的 Help 菜单提供了哪些帮助功能？ 1.4 更改工作路径 【常见问题1-12】 Abaqus 读写各种文件的默认工作路径是什么？如何修改此工作路径？ 1.5 Abaqus 的常用 DOS 命令 【常见问题1-13】 Abaqus 有哪些常用的 DOS 命令？
橡膠材料在ABAQUS中使用 之設定 Alvin Chen
Outline Elastic Behavior Compressibility (Hyperelasticity) Strain energy potentials (Hyperelasticity) Example
Linear elasticity →Small elastic strains (normally less then 5%) →Isotropic, orthotropic, or fully anisotropic →Can have property depend on temperature and/or other field variables Hypoealsticity →Small elastic strains-the stresses should not be large compared to the elastic modulus of the material →Load path is monotonic →If temperature is to be included “UHYPEL” Hyperfoam →Isotropic and nonlinear, energy dissipation and stress softening effects →Cellular solids whose porosity permits very large volumetric changes →Deform elastically to large strains, up to 90% strain in compression →Requires geometric nonlinearity be accounted in analysis step
1、混炼硅橡胶成型 混炼胶成型需要在硫化剂的作用下，施加一定的温度和压力（固态才需要，目的是为了防止产生气泡）。如HTV需要在165℃左右，LSR需要在140℃左右。 混炼胶是由硅橡胶生胶加到双辊炼胶机上或密闭捏合机中逐渐加入白碳黑，硅油等及其它助剂反复炼制而成。根据所加填料及助剂的不同，硅胶的性能也有所差异。主要表现在：物理性能（硬度，抗拉强度，伸长率，撕裂强度，收缩率，可塑性，比重）、电气性能、化学稳定性能（耐温，耐候，耐酸碱腐蚀）等方面。 硅混炼胶是一种综合性能优异的合成橡胶，具有优异的热稳定性、耐高低温性，能在-60℃～+250℃状态下长期工作、抗臭氧、耐候以及良好的电性能、抗电晕、电弧、电火花极强，具有化学稳定性、耐气候老化、耐辐射，具有生理惰性、透气性好，可广泛用于航空、电缆、电子、电器、化工、仪表、水泥、汽车、建筑、食品加工、医疗器械等行业，用于模压、挤压等机械深加工使用。 2、硅橡胶混炼工艺介绍 1.瓶塞开炼机混炼 双辊开炼机辊筒速比为1.2～1.4:为宜，快辊在后，较高的速比导致较快的混炼，低速比则可使胶片光滑。辊筒必须通有冷却水，混炼温度宜在40℃以下，以防止焦烧或硫化剂的挥发损失。混炼时开始辊距较小(1～5mm)，然后逐步放大。 加料和操作顺序：生胶(包辊)—→补强填充剂—→结构控制剂—→耐热助剂—→着色剂等—→薄通5次—→下料，烘箱热处理—→返炼—→硫化剂—→薄通—→停放过夜—→返炼—→出片。胶料也可不经烘箱热处理，在加入耐热助剂后，加入硫化剂再薄通，停放过夜返炼，然后再停放数天返炼出片使用。混炼时间为20～40分钟(开炼机规格为φ250mm×620mm)。 如在混炼时直接使用粉状过氧化物，必须采取防爆措施，最好使用膏状过氧化物。如在胶料中混有杂质、硬块等，可将混炼胶再通胶机，时，一般采用80～140目筛网采用开炼机混炼，它包括： 1)包辊：生胶包于前辊;
Department of Engineering University of Cambridge > Engineering Department > computing help ABAQUS Materials Input 1. 5. ABAQUS - Materials 2. Q5.1 : How do I find what material properties are needed for a particular analysis ? Read the relevant section in Chapter 6 : Analysis Procedures (User's manual Vol. I). This gives an overview about the analysis and has more information about the material properties. Read also the following sections in Chapter 17 : Materials Introduction of the ABAQUS User's manual. ?Section 17.1.1 - Material Library : Overview ?Section 17.1.2 - Material Data Definition ?Section 17.1.3 - Combining Material Properties Section 17.1.3 lists the material model combination tables. Several models are available to define the mechanical behaviour (elastic, plastic). Some material options require the presence of other material options. Some exclude the use of the other material options. For example *DEFORMATION PLASTICITY completely defines the material's mechanical behaviour and should not be used with *ELASTIC. Once you have all the relevant keywords to define the material properties consult the keyword Manual for each of the keywords. This will explain what data is required for each of the keyword. 3. Q5.2 : What material properties need to be specified in a thermal-electrical analysis ?
橡胶件硫化的三大工艺参数是：温度、时间和压力。其中硫化温度是对制品性能影响最大的参数，硫化温度对橡胶制品的影响的研究也比比皆是。但对硫化压力比较少进行试验。 硫化压力是指，橡胶混炼胶在硫化过程中，其单位面积上所承受的压力。一般情况下，除了一些夹布件和海绵橡胶外，其他橡胶制品在硫化时均需施加一定的压力。 橡胶硫化压力，是保证橡胶零件几何尺寸、结构密度、物理机械的重要因素，同时也能保证零件表面光滑无缺陷，达到橡胶制品的密封要求。作用主要有以下几点： 防止混炼胶在硫化成型过程中产生气泡，提高制品的致密性； 提供胶料的充模流动的动力，使胶料在规定时间内能够充满整个模腔； 提高橡胶与夹件（帘布等）附着力及橡胶制品的耐曲绕性能； 4）提高橡胶制品的物理力学性能。 硫化压力的选取需要考虑如下几个方面的因素： 1）胶料的配方； 2）胶料可塑性的大小； 3）成型模具的结构形式（模压，注压，射出等）； 4）硫化设备的类型（平板硫化机，注压硫化机，射出硫化机，真空硫化机等）； 5）制品的结构特点。 硫化压力选取的一般原则： 1）胶料硬度低的（50-Shore A以下或更低），压力宜选择小，硬度高的选择大； 2）薄制品选择小，厚制品选择大； 3）制品结构简单选择小，结构复杂选择大； 4）力学性能要求高选择大，要求低选择小； 5）硫化温度较高时，压力可以小一些，温度较低时，压力宜高点。 对硫化压力，国内外一些橡胶厂家有如下一些经验值供参考： 1）模压及移模注压的硫化方式，其模腔内的硫化压力为：10~20Mpa； 2）注压硫化方式其模腔内的硫化压力为：0~150Mpa； 3）硫化压力增大，产品的静态刚度也随之增大，而收缩率随之逐渐减小；（在国内的减振橡胶行业内，对于调整产品的刚度，普遍采用的依然是增加或者降低产品所使用的胶料硬度，而在国外，已经普遍采用了提高或者降低产品硫化时的胶料硫化压力来调整产品的静态刚度。） 4）随着硫化压力的不断提高，产品胶料的收缩率会出现一个反常的现象，即当产品胶料的硫化压力达到83Mpa时，产品胶料的收缩率为0，若产品胶料的硫化压力继续不断上升，产品胶料的收缩率会出现负值，也就是说，在这种超高的产品胶料硫化压力下，产品硫化出来经停放后，其橡胶部分的尺寸比模具设计的尺寸还要大； 5）在模压和注压方式下，模腔内胶料的硫化压力随着时间的延长，总是先增高后减少，并最终处于平坦状态； 6）随着胶料硫化压力的提高，其胶料的300％定伸和拉伸强度均随之提高，其胶料的扯断
橡胶生产基本工艺流程介绍 一、基本工艺流程 橡胶制品种类繁多，但生产工艺过程却基本相同。以一般固体橡胶——生胶为原料的橡胶制品的基本工艺过程包括：塑炼、混炼、压延、压出、成型、硫化6个基本工序。当然，原材料准备、成品整理、检验包装等基本工序也少不了。橡胶的加工工艺过程主要是解决塑性和弹性性能这个矛盾的过程。通过各种工艺手段，使得弹性的橡胶变成具有塑性的塑炼胶，再加入各种配合剂制成半成品，然后通过硫化使具有塑性的半成品又变成弹性高、物理机械性能好的橡胶制品。 二、原材料准备 1.橡胶制品的主要原料是以生胶为基本材料，而生胶就是生长在热带，亚热带的橡胶树上通过人工割开树皮收集而来。 2.各种配合剂，是为了改善橡胶制品的某些性能而加入的辅助材料。 3.纤维材料有（棉、麻、毛及各种人造纤维、合成纤维和金属材料、钢丝）是作为橡胶制品的骨架材料，以增强机械强度、限制制品变型。在原材料准备过程中配料必须按照配方称量准确。为了使生胶和配合剂能相互均匀混合，需要对材料进行加工。生胶要在6070℃烘房内烘软后再切胶、破胶成小块，配合剂有块状的。如石蜡、硬脂酸、松香等要粉碎。粉状的若含有机械杂质或粗粒时需要筛选除去液态的如松焦油、古马隆需要加热、熔化、蒸发水分、过滤杂质, 配合剂要进行干燥不然容易结块、混炼时若不能分散均匀硫化时产生气泡会影响产品质量。 三、塑炼 生胶富有弹性,缺乏加工时必需的可塑性性能,因此不便于加工。为了提高其可塑性,所以要对生胶进行塑炼,这样在混炼时配合剂就容易均匀分散在生胶中,同时在压延、成型过程中也有助于提高胶料的渗透性渗入纤维织品内和成型流动性。将生胶的长链分子降解形成可塑性的过程叫做塑炼。生胶塑炼的方法有机械塑炼和热塑炼两种。机械塑炼是在不太高的温度下通过塑炼机的机械挤压和摩擦力的作用使长链橡胶分子降解变短由高弹性状态转变为可塑状态。热塑炼是向生胶中通入灼热的压缩空气在热和氧的作用下使长链分子降解变短从而获得可塑性。
第二章橡胶的硫化体系 硫化是橡胶制品加工的主要工艺过程之一，也是橡胶制品生产中的最后一个加工工序。在这个工序中，橡胶要经历一系列复杂的化学变化，由塑性的混炼胶变为高弹性的交联橡胶，从而获得更完善的物理机械性能和化学性能，提高和拓宽了橡胶材料的使用价值和应用范围。因此，硫化对橡胶及其制品的制造和应用具有十分重要的意义。 本章要求： 1．掌握硫化概念、硫化参数（焦烧、诱导期、正硫化、硫化返原）、喷霜等专业术语。 2．掌握硫化历程、各种硫化剂、促进剂的特性； 3．掌握硫化体系与硫化胶结构与性能的关系、硫化条件的选取与确定。 4．了解各种硫化体系的硫化机理、硫化工艺及方法。 本章主要参考书： 橡胶化学（王梦蛟译）、橡胶化学与物理、橡胶工业手册（2、3分册） §1 绪论 一．硫化发展概况 1839年，美国人Charles Goodyear发现橡胶和硫黄一起加热可得到硫化胶； 1844年，Goodyear又发现无机金属氧化物（如CaO、MgO、PbO）与硫黄并用能够加速橡胶的硫化，缩短硫化时间； 1906年，使用了有机促进剂苯胺。Oenslager发现在硫化性能最差的野生橡胶中添加苯胺后，可使其性能接近最好的巴拉塔胶。 NR+S+PbO+苯胺——→硫化速度大大加快，且改善硫化胶性能； 1906-1914年，确定了橡胶硫化理论，认为硫化主要是在分子间生成了硫化物； 1920年，Bayer发现碱性物有促进硫化作用； NR+S+ZnO+苯胺——→ 1921年，NR+S+ZnO+硬脂酸+苯胺——→ 同年又发现了噻唑类、秋兰姆类促进剂，并逐渐认识到促进剂的作用，用于橡胶的硫化中。在此之后又陆续发现了各种硫化促进剂。 硫黄并非是唯一的硫化剂。 1846年，Parkes发现SCl的溶液或蒸汽在室温下也能硫化橡胶，称为“冷硫化法”； 1915年，发现了过氧化物硫化； 1918年，发现了硒、碲等元素的硫化； 1930年，发现了低硫硫化方法； 1940年，相继发现了树脂硫化和醌肟硫化； 1943年，发现了硫黄给予体硫化； 二战以后又出现了新型硫化体系，如50年代发现辐射硫化；70年代脲烷硫化体系；80年代提
硅橡胶种类、配方、生产工艺及用途 摘要：硅橡胶是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性材料,其分子主链由硅原子和氧原子 交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以 是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005) 或其它有机基团,这种低不饱和度的分子 结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。分子链的柔韧性 大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。关键词：硅橡胶、热硫化型橡胶、工艺流程、特性与功能、应用与发展 1 引言 分类 硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。这里主要介绍热硫化型橡胶。 特性 (1)耐高、低温性 在所有橡胶中，硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100～350℃)。例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍 能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃ ,其硫化胶在-70～100℃的温度下仍具有弹性。硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。 (2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能硅橡胶硫化胶在自由状 态下置于室外曝晒数年后，性能无显着变化。 (3) 电绝缘 性能硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较小,燃烧 后生成的二氧化硅仍为绝缘体。此外,硅橡胶分子结构中碳原子少,而且不用炭黑作填料,因此在电弧放电时不易发生焦烧,在高压场合使用十分可靠。它的耐电晕性和耐电弧性极好,耐电晕寿命是聚四氟乙烯的1000 倍，耐电弧寿命是氟橡胶的20 倍。 (4)特殊的表面性能和生理惰性 硅橡胶的表面能比大多数有机材料小,具有低吸湿性,长期浸于水中吸水率仅为1%左右,物理性能不下降,防霉性能良好,与许多材料不发生粘合,可起隔离作用。硅橡胶无味、无毒,对人体无不良影响,与机体组织反应轻微,具有优良生理惰性和生理老化性。
橡膠硫化與硫化工藝 橡膠硫化 “硫化過程（Curing）”一詞在整個橡膠工業中普遍使用，在橡膠化學中占有重要地位。橡膠的硫化就是通過橡膠分子間的化學交聯作用將基本上呈塑性的生膠轉化成彈性的和尺寸穩定的產品，硫化后的橡膠的物性穩定，使用溫度范圍擴大。橡膠分子鏈間的硫化（交聯）反應能力取決于其結構。不飽和的二烯類橡膠（如天然橡膠、丁苯橡膠和丁腈橡膠等）分子鏈中含有不飽和雙鍵，可與硫黃、酚醛樹脂、有機過氧化物等通過取代或加成反應形成分子間的交聯。飽和橡膠一般用具有一定能量的自由基（如有機過氧化物）和高能輻射等進行交聯。含有特別官能團的橡膠（如氯磺化聚乙烯等），則通過各種官能團與既定物質的特定反應形成交聯，如橡膠中的亞磺酰胺基通過與金屬氧化物、胺類反應而進行交聯。 橡膠硫化體系： 多數的通用橡膠采用硫黃或硫給予體硫化，即在生膠中加入硫黃或硫給予體以及縮短硫化時間的促進劑和保證硫黃交聯效率的氧化鋅和硬脂酸組成的活性劑。在實際中通常按硫黃用量及其與促進劑的配比情況劃分成以下幾種典型的硫化體系： 普通硫磺硫化體系由常用硫黃量（＞1.5份）和常用促進劑量配合組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成較多的多硫鍵，和少量的低硫鍵（單硫鍵和雙硫鍵）。硫化膠的拉伸強度較高，耐疲勞性好。缺點是耐熱和耐老化性能較差。 半有效硫化體系由硫黃量0.8～1.5份（或部分硫給予體）與常用促進劑量配合所組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成適當比例的低硫鍵和多硫鍵，硫化膠的扯斷強度和耐疲勞性適中，耐熱、耐老化性能較好。
有效硫化體系由低硫黃量（0.3～0.5份）或部分硫給予體與高促進劑量（一般為2～4份）配合組成。使用這種硫化體系能使硫化膠形成占絕對優勢的的低硫鍵（單硫鍵和雙硫鍵），硫化膠的耐熱、耐老化性能好，缺點是拉伸強度和耐疲勞性能較低。 無硫硫化體系不用硫黃而全部用硫給予體和促進劑配合組成。這種硫化體系與有效硫化體系的性能相似。 橡膠交聯鍵結構與硫化膠性能： 使用硫黃或硫給予體作交聯劑的情況，生成的可以是單硫鍵（x＝1）、雙硫鍵（x＝2）和多硫鍵（x＝3～8）； 使用樹脂交聯和肟交聯的情況； 使用過氧化物交聯的過氧化物硫化和利用輻射交聯的輻射硫化的情況，生成碳－碳鍵。 橡膠硫化工藝 一、傳統橡膠硫化工藝 1、影響硫化工藝過程的主要因素： 硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以達到的硫化程度也越高。硫磺在橡膠中的溶解度是有限的,過量的硫磺會由膠料表面析出,俗稱“噴硫”。為了減少噴硫現象，要求在盡可能低的溫度下，或者至少在硫磺的熔點以下加硫。根據橡膠制品的使用要求,硫磺在軟質橡膠中的用量一般不超過3％，在半硬質膠中用量一般為20％左右，在硬質膠中的用量可高達40％以上。 硫化溫度。若溫度高10℃，硫化時間約縮短一半。由于橡膠是不良導熱體，制品的硫化進程由于其各部位溫度的差異而不同。為了保證
Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 【壹讲壹插件】欢迎转载，作者：星辰-北极星，QQ群：431603427 https://www.doczj.com/doc/5c6565519.html, Abaqus混凝土材料塑性损伤模型浅析与参数设置 (1) 第一部分：Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 (2) 1.1概要 (2) 1.2学习笔记 (2) 1.3 参数定义与说明 (3) 1.3.1材料模型选择：Concrete Damaged Plasticity (3) 1.3.2 混凝土塑性参数定义 (3) 1.3.3 混凝土损伤参数定义： (4) 1.3.4 损伤参数定义与输出损伤之间的关系 (4) 1.3.5 输出参数： (4) 第二部分：根据GB50010-2010定义材料损伤值 (5) 第三部分：星辰-北极星插件介绍：POLARIS-CONCRETE (6) 3.1 概要 (6) 3.2 插件的主要功能 (6) 3.3 插件使用方法： (6) 3.3.1 插件界面： (6) 3.3.2 生成结果 (7) 3.4、算例： (9) 3.4.1三维实体简支梁模型说明 (9) 3.4.2 计算结果： (9)
第一部分：Abaqus自带混凝土材料的塑性损伤模型 1.1概要 首先我要了解Abaqus内自带的参数模型是怎样的，了解其塑性模型，进而了解其损伤模型，其帮助文档Abaqus Theory Manual 4.5.1 An inelastic constitutive model for concrete讲述的是其非弹性本构，4.5.2 Damaged plasticity model for concrete and other quasi-brittle materials则讲述的塑性损伤模型，同时在Abaqus Analysis User's Manual 22.6 Concrete也讲述了相应的内容。 1.2学习笔记 1、混凝土塑性损伤本构模型中的损伤是一标量值，数值范围为（0无损伤~1完全失效[对于混凝土塑性损伤一般不存在]）； 2、仅适用于脆性材料在中等围压条件（为围压小于轴抗压强度1/4）； 3、拉压强度可设置成不同数值； 4、可实现交变载荷下的刚度恢复；默认条件下，由拉转压刚度恢复，由压转拉刚度不变； 5、强度与应变率相关； 6、使用的是非相关联流动法则，刚度矩阵为非对称，因此在隐式分析步设置时，需在分析定义other-》Matrix storate-》Unsymmetric。
橡胶件硫化的三大工艺参数是： 温度、时间和压力。其中硫化温度是对制品性能影响最大的参数，硫化温度对橡胶制品的影响的研究也比比皆是。但对硫化压力比较少进行试验。 硫化压力是指，橡胶混炼胶在硫化过程中，其单位面积上所承受的压力。一般情况下，除了一些夹布件和海绵橡胶外，其他橡胶制品在硫化时均需施加一定的压力。 橡胶硫化压力，是保证橡胶零件几何尺寸、结构密度、物理机械的重要因素，同时也能保证零件表面光滑无缺陷，达到橡胶制品的密封要求。作用主要有以下几点： 防止混炼胶在硫化成型过程中产生气泡，提高制品的致密性； 提供胶料的充模流动的动力，使胶料在规定时间内能够充满整个模腔； 提高橡胶与夹件（帘布等）附着力及橡胶制品的耐曲绕性能； 4）提高橡胶制品的物理力学性能。 硫化压力的选取需要考虑如下几个方面的因素： 1）胶料的配方； 2）胶料可塑性的大小； 3）成型模具的结构形式（模压，注压，射出等）； 4）硫化设备的类型（平板硫化机，注压硫化机，射出硫化机，真空硫化机等）；5）制品的结构特点。 硫化压力选取的一般原则： 1）胶料硬度低的（50-Shore A以下或更低），压力宜选择小，硬度高的选择大；2）薄制品选择小，厚制品选择大； 3）制品结构简单选择小，结构复杂选择大； 4）力学性能要求高选择大，要求低选择小； 5）硫化温度较高时，压力可以小一些，温度较低时，压力宜高点。
对硫化压力，国内外一些橡胶厂家有如下一些经验值供参考： 1）模压及移模注压的硫化方式，其模腔内的硫化压力为：10~20Mpa； 2）注压硫化方式其模腔内的硫化压力为：0~150Mpa； 3）硫化压力增大，产品的静态刚度也随之增大，而收缩率随之逐渐减小；（在国内的减振橡胶行业内，对于调整产品的刚度，普遍采用的依然是增加或者降低产品所使用的胶料硬度，而在国外，已经普遍采用了提高或者降低产品硫化时的胶料硫化压力来调整产品的静态刚度。） 4）随着硫化压力的不断提高，产品胶料的收缩率会出现一个反常的现象，即当产品胶料的硫化压力达到83Mpa 时，产品胶料的收缩率为0，若产品胶料的硫化压力继续不断上升，产品胶料的收缩率会出现负值，也就是说，在这种超高的产品胶料硫化压力下，产品硫化出来经停放后，其橡胶部分的尺寸比模具设计的尺寸还要大； 5）在模压和注压方式下，模腔内胶料的硫化压力随着时间的延长，总是先增高后减少，并最终处于平坦状态； 6）随着胶料硫化压力的提高，其胶料的300％定伸和拉伸强度均随之提高，其胶料的扯断伸长率、撕裂强度和压缩永久变形却随之下降； 7）在减震橡胶制品硫化过程中，注压硫化方式中模腔内胶料的压强比模压硫化方式的压强高一倍以上。产品达到相同的静刚度所需的胶料硬度有较大差别。随产品硫化时的硫化压力提高，产品在压缩永久变形性能方面有明显的提高。 1. 什么是硫化温度橡胶硫化温度是硫化三大要素之一，是橡胶进行硫化反应（交联反应）的基本条件，直接影响橡胶硫化速度和制品的质量。与所有化学反应一样，硫化反应随着温度升高而加快，易于生成较多的低硫交联键；硫化温度低，则速度 慢，生成效率低，生成较多的多硫交联键。硫化温度并且大体适用范特霍夫定 律，即温度每上升8~10C （约相当于一个表压的蒸汽压力），其反应速度约增加一倍；或者说，反应时间约减少一半。 2. 怎样选择硫化温度 2.1 橡胶的种类随着室温硫化胶料的增加和高温硫化的出现，硫化温度趋向两个极
橡胶硫化工艺方法 一、传统橡胶硫化工艺 1、影响硫化工艺过程的主要因素： 硫磺用量。其用量越大，硫化速度越快，可以达到的硫化程度也越高。硫磺在橡胶中的溶解度是有限的,过量的硫磺会由胶料表面析出,俗称“喷硫”。为了减少喷硫现象，要求在尽可能低的温度下，或者至少在硫磺的熔点以下加硫。根据橡胶制品的使用要求,硫磺在软质橡胶中的用量一般不超过3％，在半硬质胶中用量一般为20％左右，在硬质胶中的用量可高达40％以上。 硫化温度。若温度高10℃，硫化时间约缩短一半。由于橡胶是不良导热体，制品的硫化进程由于其各部位温度的差异而不同。为了保证比较均匀的硫化程度，厚橡胶制品一般采用逐步升温、低温长时间硫化。 2、硫化时间：这是硫化工艺的重要环节，时间过短，硫化程度不足（亦称欠硫）。时间过长，硫化程度过高（俗称过硫）。只有适宜的硫化程度(俗称正硫化)，才能保证最佳的综合性能 二、橡胶硫化工艺方法 按硫化条件可分为冷硫化、室温硫化和热硫化三类。 1、冷硫化可用于薄膜制品的硫化，制品在含有2％～5％氯化硫的二硫化碳溶液中浸渍,然后洗净干燥即可。 2、室温硫化时,硫化过程在室温和常压下进行,如使用室温硫化胶浆（混炼胶溶液）进行自行车内胎接头、修补等。 3、热硫化是橡胶制品硫化的主要方法。根据硫化介质及硫化方式的不同，热硫化又可分为直接硫化、间接硫化和混气硫化三种方法。 ①直接硫化，将制品直接置入热水或蒸汽介质中硫化。 ②间接硫化，制品置于热空气中硫化,此法一般用于某些外观要求严格的制品,如胶鞋等。 ③混气硫化，先采用空气硫化，而后再改用直接蒸汽硫化。此法既可以克服蒸汽硫化影响制品外观的缺点，也可以克服由于热空气传热慢，而硫化时间长和易老化的缺点。 三、橡胶硫化工艺： 橡胶在未硫化之前，分子之间没有产生交联，因此缺乏良好的物理机械性能，实用价值不大。当橡胶加入硫化剂以后，经热处理或其他方式能使橡胶分子之间产生交联，形成三维网状结构，从而使其性能大大改善，尤其是橡胶的定伸应力、弹性、硬度、拉伸强度等一系列物理机械性能都会大大提高。橡胶大分子在加热下与交联剂硫磺发生化学反应，交联成为立体网状结构的过程。经过硫化后的橡胶称硫化胶。硫化是橡胶加工中的最后一个工序，可以得到定型的具有实用价值的橡胶制品。 四、注压成型硫化工艺： 普通模压与注压最明显的区别在于前者胶料是以冷的状态充入模腔的，而后者则是将胶料加热混合，并在接近硫化温度下注入模腔。因而，在注压过程中，加热模板所提供的热量仅仅只用于维持硫化，它能很快将胶料加热到190℃-220℃。在模压过程中，由加热模板所提供的热量首先要用于预热胶料，由于橡胶的导热性能差，如果制品很厚，热量要传导到制品中心需要较长的时间。采用高温硫化也可在一定程度上缩短操作时间，但往往导致靠近热板的制品边缘出现焦烧。采