1 問(wèn)題綜述

   在ABAQUS中使用動(dòng)力顯式分析進(jìn)行金屬靶板的彈擊仿真分析，我希望對(duì)受損的靶板進(jìn)行靜力仿真，并考慮殘余應(yīng)力的影響。這其中存在2個(gè)問(wèn)題：1、如何排除動(dòng)力顯式分析導(dǎo)致的應(yīng)力波的影響；2、如何正確地將需要的場(chǎng)變量附加到模型上。

2 前期準(zhǔn)備

     首先，在ABAQUS中建立彈擊仿真模型，為了節(jié)省時(shí)間，沒(méi)有設(shè)置材料阻尼（這也導(dǎo)致了應(yīng)力波很難耗散）。使用動(dòng)力顯式分析步進(jìn)行仿真，模型為三維實(shí)體，單元為C3D8R單元，得到仿真結(jié)果。

彈擊仿真模型

彈擊仿真結(jié)果

3 一些嘗試

     首先，建立兩種新模型A和B，模型A直接復(fù)制了彈擊模型，而模型B為從彈擊仿真的odb文件中導(dǎo)入（并將畸變和脫落的網(wǎng)格單元?jiǎng)h除）的變形網(wǎng)格部件。

模型A

模型B

3.1 硬化

     在載荷->預(yù)定義場(chǎng)->力學(xué)->硬化中，將彈擊結(jié)果中的等效塑性應(yīng)變PEEQ導(dǎo)入到模型B上，但考慮到局部的塑性應(yīng)變會(huì)導(dǎo)致其周圍的彈性應(yīng)變，只考慮模型的等效塑性應(yīng)變并不準(zhǔn)確。實(shí)際上，經(jīng)過(guò)多種仿真發(fā)現(xiàn)，有時(shí)候直接對(duì)變形網(wǎng)格進(jìn)行靜力分析還要比使用硬化進(jìn)行分析的結(jié)果準(zhǔn)確。

3.2 Map Solution

     考慮使用Map Solution對(duì)場(chǎng)變量進(jìn)行映射，但該方法似乎只能用于靜力分析之間的結(jié)果傳遞。

3.3 初始狀態(tài)

     在載荷->預(yù)定義場(chǎng)->其他->初始狀態(tài)中，讀取彈擊分析的結(jié)果，附加到模型A和B上。同時(shí)，在材料中新增瑞利阻尼，給予很大的α值（2E+7），令系統(tǒng)處于臨界阻尼甚至過(guò)臨界阻尼狀態(tài)。同樣使用動(dòng)力顯式分析步，模型A和模型B的仿真結(jié)果均為下圖。其中存在的問(wèn)題是：如何確定該結(jié)果是我需要的殘余應(yīng)力場(chǎng)？

初始狀態(tài)+動(dòng)力顯式 仿真結(jié)果

     我還考慮在靜力通用分析步中使用初始狀態(tài)，不附加其它外力，觀察它是否會(huì)自己進(jìn)行平衡，結(jié)果是該方法不可行。而且會(huì)引申出另一個(gè)問(wèn)題：彈擊分析會(huì)產(chǎn)生一些散落的小碎塊，這些并不是靜力分析需要的部分，而使用初始狀態(tài)仍舊會(huì)保留這些碎塊。

3.4 應(yīng)力場(chǎng)

     在載荷->預(yù)定義場(chǎng)->力學(xué)->應(yīng)力中，讀取彈擊仿真的結(jié)果，為模型A和模型B附加應(yīng)力場(chǎng)，結(jié)果是不能準(zhǔn)確附加。其中，讀取odb文件的結(jié)果是應(yīng)力場(chǎng)分布錯(cuò)誤，讀取sim文件的結(jié)果是應(yīng)力場(chǎng)為0。

通過(guò)odb文件附加應(yīng)力場(chǎng)

通過(guò)sim文件附加應(yīng)力場(chǎng)

3.5 場(chǎng)

     在載荷->預(yù)定義場(chǎng)->其他->場(chǎng)中，定義一個(gè)讀取odb文件的應(yīng)力S的映射場(chǎng)。其中的問(wèn)題是：我并不了解該模塊的含義，尤其是field variable numbers的含義。

映射場(chǎng)定義

場(chǎng)定義

3.6 其他

     我還考慮了通過(guò)附加塑性應(yīng)變場(chǎng)，讓軟件自行進(jìn)行殘余應(yīng)力場(chǎng)的計(jì)算，但我不知道如何附加。3.5中的映射場(chǎng)似乎只允許選擇一種變量。

4 總結(jié)

     總之，我的主要問(wèn)題是：如何獲得只由塑性應(yīng)變導(dǎo)致的殘余應(yīng)力場(chǎng)？