單元生死方法控制拉伸斷裂

作者：大龍貓  微信公眾號：CAE_ANSYS

     拉伸實驗是測試材料性能的基礎(chǔ)實驗，實際測試中會將試件在力的作用下拉斷。而仿真分析軟件AYSYS在默認(rèn)的情況下，無論受力多大都不會被拉斷，其主要原因是算法的問題。

      ANSYS默認(rèn)的算法為求解KX=F方程的隱式算法，其結(jié)果更加準(zhǔn)確，但是其不能計算斷裂等效果，而相應(yīng)的顯式算法則可以根據(jù)每一步的結(jié)果來判斷其材料是否拉斷，在ANSYS Workbench中可以計算顯式算法的有Explicit dynamic和ls dyna，兩者對于計算拉斷都是可以的。但是其主要問題是你默認(rèn)的計算方式需要完備的材料相關(guān)的理論和拉斷的準(zhǔn)則，對于部分材料沒有相關(guān)的理論，則不易使用。

       經(jīng)過調(diào)試，作者使用默認(rèn)的隱式方法，使用workbench中的靜力學(xué)分析來計算該拉伸案例，需要的方法是采用kill單元抑制方法來計算，每次經(jīng)過拉伸一定的位移，判斷其應(yīng)力是否超過要求的應(yīng)力值，進(jìn)而判斷是否發(fā)生破壞

        本次模型采用拉伸試件，模型如圖所示，由于計算為了快速達(dá)到效果，將單元默認(rèn)劃分后，網(wǎng)格所示

        將一側(cè)固定，將一側(cè)給定位移，默認(rèn)的拉伸結(jié)果如圖所示

        可以看到默認(rèn)的方法是沒有拉斷效果的，需要做的就是在窗口中插入APDL命令，每次計算一次拉伸距離，提取結(jié)果，判斷應(yīng)力是否大于判斷值，然后將大于應(yīng)力值的單元選取，然后采用kill命令將這些單元選取，進(jìn)而繼續(xù)進(jìn)行下一步的計算，經(jīng)過調(diào)試之后其結(jié)果如圖所示

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