ABAQUS殘余應力預定義場設置案例

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖1Casting Simulation Suite ProCAST.pdf【附上一些幫助文檔資料】

一、引言

在產品的結構分析中,一般都需要考慮其制造過程中產生的殘余應力Abaqus在非線性方面的強大優勢如果能結合產品殘余應力的確切數值,對于產品的結構分析會更精確,Abaqus的仿真會更加貼近實際工況。

鑄造仿真分析

本案例基于輪轂鑄造(LPDC)過程進行了簡易的模擬仿真,得到了輪轂鑄造后產生的殘余應力,溫度梯度,縮孔疏松,偏析等結果。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖2    


、殘余應力的輸出


     1.輸出單元殘余應力

ProCAST中輸出殘余應力,通過腳本處理計算,最終得到基于單元的殘余應力,計算方法完全按照ProCAST內部的方法,

文件從左到右依次為單元號以及每個單元所對應的應力值。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖3      


     2.輸出結果文件

從ProCAST中輸出最終以inp的格式的結果文件,確保abauqs和ProCAST用的是同一套網格單元。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖4      


四、Abaqus預定義場設置


     1.導入結果文件

從Abaqus中導入上述的inp結果文件,并賦予模型材料屬性,如下圖。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖5      


     2.裝配

進入Assembly,添加部件,如下圖。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖6      


    3.定義分析步

定義一個求解分析步Step,類型Static General,圖下圖。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖7      


     4.查看部件序號

進入Assembly,打開Create Display Group查看部件對應的序號,如下圖。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖8      


     5.處理輸入文件內容

打開上述導出的excel文件,進行一下內容處理

①將單元的所有應力順序如下圖排列,然后刪除第一行標題

sigmax—sigmay—sigmaz—sigmaxy—sigmazx—sigmayz

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖9      

②將第一列單元號的格式改為:

“instance name.單元號”上述部件即改為“PART-1-1.單元號”

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖10      

③按照上述兩步更改文件,以csv格式保存,然后復制到Abaqus當前工作目錄下,并且把.csv改為.dat。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖11      


     6.修改inp文件

進入當前Abaqus工作界面,利用Edit Keywords來修改當前的inp文件,在在“BOUNDARY CONDITIONS”之后,“STEP”之前,將*initial conditions,type=stress,input=文件名.dat寫入計算文件.inp中,如下圖。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖12      


     7.執行求解任務(此處忽略)


、后處理


     1.初始殘余應力云圖

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖13    


     2.結果對比

選取ProCAST和Abaqus相同的單元號,進行應力值的對比,如下圖。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖14    


     3.數據對比

將上述選取的單元號以及應力值進行對比,數值結果精確無誤,如下圖。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖15    


、小結

本文通過一個簡單的輪轂鑄造后所得殘余應力,并且在Abaqus中進行預定義場設置的方法和流程,僅供參考,實際制造過程的模型,網格劃分以及材料,裝配關系也更為復雜。

ABAQUS殘余應力預定義場設置案例的圖16    


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