BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放

   本文通過abaqus顯示動力學的方法對BCC結構進行壓縮仿真模擬,同時為減小計算量,采用梁單元模擬點陣結構,壓頭設置為剛性面,添加質量縮放,加快運算速度,為點陣結構壓縮模擬提供一種便捷方法。

1. 建立BCC點陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。

a.首先建立立方體實體,然后對實體進行處理,得到點陣單胞點陣結構。

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖1BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖2

b.建立單胞BCC梁單元點陣模型,然后進行刪除面的操作,得到單胞BCC點陣結構,接下來進行陣列操作,得到最大外形尺寸為25x25x25的點陣壓縮模擬試件。

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖3

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖4

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖5

C.建立剛性壓板,設置參考點,模擬萬能試驗機壓頭,剛性單元不參與計算,不影響計算結果,加快運算速度。

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖6BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖7

2. 裝配,按壓縮試驗進行裝配,從上到下依次為壓板-點陣-壓板。

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖8

3.設置材料屬性,本文為鈦合金TC4,密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa,泊松比0.3,應力應變值見下表所示。

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖9

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖10

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖11

設置截面屬性Beam,定義截面半徑0.5mm

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖12

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指派截面,定義方向[1,2,3],完成材料屬性設置。

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖14

4.設置分析步Dynamic,Explicit,時間設置為5s,以每秒1mm的速度進行壓縮模擬,開啟質量縮放為1e-5,歷程輸出勾選位移和力,以便輸出力-位移曲線,然后計算相應的應力-應變曲線。

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖15BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖16

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5.設置相互作用-切向行為和法向行為,摩擦系數為0.3,設置通用接觸。

BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖18BCC點陣結構梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動力學質量縮放的圖19

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