基于GTN模型的金屬材料拉伸頸縮現象模擬(原創案例賞析,如轉載,請注明出處)

分析類型:基于GTN模型的金屬材料拉伸頸縮現象模擬


分析平臺:ANSYS17


技術難點:損傷力學 GTN模型 拉伸頸縮


關鍵詞:損傷力學 GTN模型 拉伸頸縮 孔洞生長和聚合


完成人:技術鄰ANSYS專家


業務咨詢網址http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981 


技術背景:延性金屬的微觀損傷


工程意義:金屬損傷


研究對象:金屬圓桿


模擬過程:金屬材料拉伸頸縮現象模擬


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GTN模型的適用范圍:延性金屬


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微觀尺度的孔洞形核 生長和聚合模型


孔洞的演化方程

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微觀塑性應變的演化方程

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孔洞的形核有兩種:應力和應變

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GTN模型的屈服準則

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單元建模:

采用軸對稱

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金屬干的軸對稱模型

GTN模型的材料定義

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分析類型:靜力分析,(動態分析還沒有做,后續做出來再show一下)

邊界條件:下端固定,上端施加位移

計算結果

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基于GTN損傷模型的延性金屬拉伸頸縮現象模擬

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載荷位移曲線


后續可進一步的研究:

1、基于GTN的動態損傷、斷裂分析和裂紋擴展研究

2、動力學的GTN模型分析


作者說明:

ANSYS采用GTN的本構,利用宏觀的有限元方法實現模擬微觀尺度的延性金屬的損傷過程,但無法顯示孔洞的形核 生長 聚合甚至裂紋形成等微尺度信息,但可以從宏觀角度以較少的計算費用實現結構的損傷分析,相比于分子動力學,這個方面的優勢非常明顯。


另外分享一個基于分子動力學(MD)的金屬拉伸的孔洞形核、生長和聚合的數值仿真案例

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