預(yù)壓縮變形的案例
基于Lsdyna的沖擊仿真中零件預(yù)壓縮變形的設(shè)置求解 ￥5
在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，由于種種原因需要在某些接觸零件之間施加初始預(yù)緊力/預(yù)應(yīng)力，以保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能上的正常、安全運(yùn)作。初始預(yù)緊力/應(yīng)力的施加有多種方法，這里是針對(duì)接觸零件之間靠自身的壓縮變形來產(chǎn)生預(yù)緊力/應(yīng)力的情況，如軸孔之間的過盈配合、起到彈性/緩沖作用的零件(材料)初始擠壓變形、常規(guī)結(jié)構(gòu)件之間的初始擠壓變形(如彈簧片，相當(dāng)壓縮彈簧的作用)。
在幾何/有限元建模過程中，這些位置在幾何上/網(wǎng)格上是干涉的，在仿真計(jì)算中需要模擬出零件之間的預(yù)壓縮狀態(tài)。本文給出的簡(jiǎn)單案例是基于lsdyna軟件進(jìn)行沖擊動(dòng)力學(xué)仿真計(jì)算，模擬了初始狀態(tài)下零件之間的預(yù)壓縮變形。
通過本案例，您將掌握以下內(nèi)容：
沖擊動(dòng)力學(xué)中兩種求解預(yù)壓縮變形的計(jì)算方法（隱式轉(zhuǎn)顯式求解方法、動(dòng)力松弛轉(zhuǎn)顯式求解方法，求解、輸出控制卡片參數(shù)詳細(xì)設(shè)置，詳見k文件）
接觸卡片<*CONTACT_SURFACE_TO_SURFACE_INTERFERENCE>的用法及注意點(diǎn)說明
兩種計(jì)算方法下有限元建模時(shí)的注意事項(xiàng)
計(jì)算結(jié)果的解釋及方法使用建議
計(jì)算模型及邊界條件示意圖(未施加其他載荷，顯式計(jì)算時(shí)長(zhǎng)設(shè)為5ms)：
1) 隱式轉(zhuǎn)顯式求解方法計(jì)算結(jié)果：
2) 動(dòng)力松弛轉(zhuǎn)顯式求解方法計(jì)算結(jié)果：
展開 螺栓預(yù)緊力，墊片壓縮回彈特性，螺栓預(yù)緊力衰減，螺栓不同順序加載案例 ￥100
通過本案例可以學(xué)習(xí)了解螺栓預(yù)緊力，墊片壓縮回彈特性，螺栓預(yù)緊力衰減，螺栓不同順序加載
【免費(fèi)】workbench中橡膠壓縮變形分析-自適應(yīng)網(wǎng)格+大變形
workbench中橡膠壓縮變形分析
橡膠壓縮是密封圈當(dāng)中經(jīng)常遇到的一種現(xiàn)象，但是仿真分析對(duì)于橡膠壓縮有很難收斂的現(xiàn)象，本實(shí)例通過兩個(gè)簡(jiǎn)單模擬（公眾號(hào): CAE_ANSYS）
方法說明橡膠壓縮的過程和方法，通過本實(shí)例可以了解到以下知識(shí)
1.自適應(yīng)網(wǎng)格的應(yīng)用方法
2.橡膠材料參數(shù)的設(shè)置
3.非線性接觸的設(shè)置
5.模型建立方法
模型
建立分析模型，如圖所示，本實(shí)例以一個(gè)簡(jiǎn)單模型為例
2.初始網(wǎng)格隨意劃分
3設(shè)置自適應(yīng)網(wǎng)格，采用mesh方法，計(jì)算過程自動(dòng)加密網(wǎng)格，需要注意的是，必須打開大變形，單元必須去除中間節(jié)點(diǎn)
4邊界條件采用，向下強(qiáng)制位移的方法
5提取結(jié)果（公眾號(hào): CAE_ANSYS）
可以看到網(wǎng)格發(fā)生了重新劃分，網(wǎng)格由三角形劃分成了4變形
另一個(gè)模型是模擬橡膠壓縮的過程，上下兩個(gè)剛性體擠壓中間的橡膠，結(jié)果顯示中間橡膠發(fā)生大變形
本實(shí)例需要注意的是，橡膠材料的設(shè)置，不需要設(shè)置彈性模量，還有就是接觸的設(shè)置，需要選擇相應(yīng)的線體為接觸面，最好將模型分割，最后獲取相應(yīng)的結(jié)果。
以下模型為兩個(gè)模型的計(jì)算原始文件，供大家免費(fèi)參考
（公眾號(hào): CAE_ANSYS）
供大家免費(fèi)參考，版本為ansys17.2
rubber.zip
展開 comsol固體力學(xué)中預(yù)壓縮梁的分析
在comsol中怎樣對(duì)一個(gè)未壓縮的梁進(jìn)行一定的軸向壓縮后，再分析它的力學(xué)性質(zhì)呢，是要進(jìn)行多步驟分析嗎
ANSYS加載預(yù)變形的分析例子
本文檔以多層板彎曲問題為例，目的為解決下列問題：
1）2層板在某工況下產(chǎn)生預(yù)翹曲變形；
2）第3層板貼合之后，導(dǎo)入前2層板的預(yù)變形，仿真最終的變形結(jié)果。
步驟：
一、首先創(chuàng)建常規(guī)的兩層板仿真模型
二、設(shè)置邊界條件及加載條件，求解得出變形結(jié)果
三、復(fù)制工程A到工程B，并將Solution鏈接到Setup中
四、進(jìn)入B的geometry中，建立第3層板
五、進(jìn)入Setup中，利用Submodeling 導(dǎo)入前兩層板的變形結(jié)果
六、針對(duì)第3層板的邊界條件及加載條件，重新計(jì)算。
七、至此，完成。
Moldflow在產(chǎn)品預(yù)變形中的應(yīng)用
Moldflow在產(chǎn)品預(yù)變形中的應(yīng)用.pdf
基于SimSolid的壓縮機(jī)支架螺栓預(yù)緊強(qiáng)度校核
螺栓預(yù)緊.rar
Moldex3D模流分析之片狀預(yù)浸材壓縮成型的數(shù)值模擬
壓縮成型制程常被產(chǎn)業(yè)界用于制造復(fù)雜的復(fù)合材料產(chǎn)品(圖一)，其中片狀預(yù)浸材(Sheet Molding Compound, SMC)、玻璃纖維熱塑性材料(glass mat thermoplastic, GMT)及預(yù)浸料(Prepreg)成型，是實(shí)務(wù)上常使用的壓縮成型種類。然而復(fù)材的流變特性包括了固態(tài)和液態(tài)行為，造成在模擬分析上的困難；其原因是商用的仿真軟件，通常只具備液態(tài)行為或結(jié)構(gòu)變形其中一種的計(jì)算功能；而這兩種計(jì)算應(yīng)用，是來自于不同的方程式。
圖一 壓縮成型制程
片狀預(yù)浸材壓縮成型的數(shù)值模擬整合了兩種方法，包括計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)(Computational Fluid Dynamics, CFD）和計(jì)算結(jié)構(gòu)力學(xué)(Computational Structural Mechanics, CSM)，分別用以預(yù)測(cè)壓縮成型過程中的片狀預(yù)浸材的產(chǎn)品變形和流動(dòng)行為。
要完整仿真該制程，必須結(jié)合FEA軟件LS-DYNA以及模流分析軟件Moldex3D，分別以CSM和CFD研究壓縮成型制程中的行為(圖二)。LS-DYNA負(fù)責(zé)計(jì)算原始的纖維墊形狀、溫度、應(yīng)力及非等向性材料性質(zhì)；接著這些計(jì)算結(jié)果將投射到Moldex3D，由Moldex3D接手完成壓縮成型分析(圖三)。二者整合之后，在Moldex3D的流動(dòng)和翹曲分析結(jié)果中，成功地呈現(xiàn)出片狀預(yù)浸材在模壓成型的復(fù)雜行為。
圖二 LS-DYNA與Moldex3D整合流程圖
圖三 可以成功模擬壓縮制程中的翹曲變化
此功能是Moldex3D 2022的一項(xiàng)突破，透過與LS-DYNA的整合(片狀預(yù)浸材的變形行為由LS-DYNA計(jì)算而得；液態(tài)行為和纖維排向則是由Moldex3D計(jì)算而得)，使用者能夠完整且精準(zhǔn)地模擬片狀預(yù)浸材在壓縮成型制程中的各個(gè)階段狀態(tài)，為產(chǎn)品及制程設(shè)計(jì)提供了更可靠的信息。
展開 Moldex3D模流分析之透視壓縮制程塑料流動(dòng)行為達(dá)到預(yù)填料最佳配置
Moldex3D壓縮模塊新增了可視化功能，讓用戶可透視塑料粒子在模穴中的流動(dòng)行為，以獲取塑料流動(dòng)平衡性及預(yù)填料區(qū)體積等信息。如此一來，就能藉此決定最佳的預(yù)填料區(qū)大小及配置，避免潛在的成型問題。以下將介紹Moldex3D壓縮模塊可視化功能設(shè)定步驟，以及分析結(jié)果判讀。
步驟1：開啟項(xiàng)目?jī)?nèi)的計(jì)算參數(shù)窗口，在充填/保壓接口中勾選粒子追蹤字段。
步驟2：完成充填/壓縮分析后，開啟流動(dòng)結(jié)果中的預(yù)填料區(qū)ID，顯示粒子追蹤的分析結(jié)果。使用者可以選擇用點(diǎn)或線條方式來表現(xiàn)流動(dòng)行為。
粒子追蹤功能展示
1.此長(zhǎng)條產(chǎn)品幾何含有一個(gè)壓縮區(qū)間與兩個(gè)預(yù)填料區(qū)(如下圖)。
2.分析后在流動(dòng)/保壓結(jié)果中，選擇預(yù)填料區(qū)ID，可以看到兩種不同顏色(分別代表從兩處預(yù)填料區(qū)流入的塑料粒子)所顯示的粒子流動(dòng)行為。由下圖可看出流動(dòng)行為相當(dāng)不平衡，使用者可考慮移動(dòng)預(yù)填料位置來改善此情形。
3.修改預(yù)填料位置后，再次進(jìn)行分析。發(fā)現(xiàn)壓縮充填的流動(dòng)變得更加平衡，代表可得到較好的壓力分布，進(jìn)而改善翹曲變形問題。
展開 ANSYS Workbench 中鋼管的壓縮變形分析 ￥20
本實(shí)例主要講解了在ANSYS Workbench中如何采用非線性技術(shù)計(jì)算壓縮變形問題。本實(shí)例以一根空心鋼管為例施加一平板來壓扁鋼管，獲取相應(yīng)的壓縮變形量和應(yīng)力分布。
關(guān)于非線性分析，主要是材料的非線性和接觸非線性，本實(shí)例采用等向強(qiáng)化材料模型來模擬應(yīng)力應(yīng)變曲線。相應(yīng)的設(shè)置接觸參數(shù)使之容易收斂。
1.材料，采用多線性來模擬，
2.將壓板設(shè)置為剛體，不參與變形
3.將所有模型取一般分析，設(shè)置對(duì)稱方式，
4.設(shè)置多步載荷，實(shí)現(xiàn)壓板的下移與上移
5.提取結(jié)果，查看應(yīng)力或應(yīng)變
該實(shí)例可以較好的在ANSYS Workbench中完成塑形的仿真，對(duì)于超過屈服強(qiáng)度的仿真有一定的指導(dǎo)意義
下面的ANSYS Workbench計(jì)算源文件包括設(shè)置方法和流程
展開 『分享』轎車車門密封條壓縮變形的計(jì)算機(jī)仿真.pdf
<P>轎車車門密封條壓縮變形的計(jì)算機(jī)仿真.pdf，在下面</P><BR><Font color=#FF0000><B>PS:</B>該帖于2007-7-26 22:00:31被yali編輯過。</Font>
轎車車門密封條壓縮變形的計(jì)算機(jī)仿真.pdf
一個(gè)有意思的材料本構(gòu)模型設(shè)計(jì)方案，拉伸變形采用von Mises屈服，壓縮側(cè) cap屈服本構(gòu)模型設(shè)計(jì)。
原始文獻(xiàn)：《Mechanical modelling of indentation-induced densification in amorphous silica》
該文章為了模擬非晶態(tài)二氧化硅的壓縮力學(xué)性能，把拉伸與壓縮分開處理：拉伸側(cè)采用熟悉的 von Mises 屈服，壓縮側(cè)則切換到 cap 屈服面。這樣的設(shè)計(jì)，正好對(duì)應(yīng)了非晶二氧化硅在壓痕加載下“既會(huì)發(fā)生剪切塑性，又會(huì)發(fā)生永久致密化”的真實(shí)特征。
分享這個(gè)代碼的主要原因：一方面，它很適合做玻璃、非晶材料、壓痕問題中的壓力敏感塑性分析；另一方面，它也是學(xué)習(xí) cap 模型、致密化硬化和隱式本構(gòu)積分的一個(gè)很好的范例。論文結(jié)果表明，這一模型能夠較好復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)載荷—位移曲線以及壓痕致密化分布，不過需要明確指出的是，當(dāng)前模型暫時(shí)還沒有考慮剪切硬化，因此更適合用于理解“壓痕致密化”這一核心機(jī)制，而不是直接覆蓋所有復(fù)雜失效問題。作為一份用于科研復(fù)現(xiàn)和二次開發(fā)的代碼，我覺得它很有參考價(jià)值。
展開 拉德堡德大學(xué)《AFM》多軸變形下的纖維狀水凝膠：持久長(zhǎng)度是壓縮軟化的主要決定因素
c）當(dāng)網(wǎng)絡(luò)被壓縮或擴(kuò)展時(shí)，網(wǎng)絡(luò)段會(huì)彎曲/彎曲（藍(lán)色）或伸展（紅色），從而改變線性和非線性機(jī)械性能。
圖2
PIC凝膠在軸向應(yīng)變下的儲(chǔ)能模量與濃度的關(guān)系。
a）平臺(tái)模量（G
ε
）作為軸向應(yīng)變（ε
N
）的函數(shù)。在所有濃度下，PIC水凝膠均顯示出壓縮軟化和拉伸硬化。b）通過用c2.3歸一化G
ε
，所有數(shù)據(jù)折疊成一條曲線。c，d）對(duì)于濃度為0.7–1.5 mg mL
-1
的非線性力學(xué)參數(shù)，硬化指數(shù)m（c）；臨界應(yīng)變?chǔ)? c
（d）隨延伸而變化，隨壓縮而增大。很難記錄在最硬水凝膠的軸向壓縮下進(jìn)行的應(yīng)變剛度試驗(yàn)。
圖3
PIC水凝膠在軸向變形下的儲(chǔ)能模量是余輝長(zhǎng)度和輪廓長(zhǎng)度的函數(shù)。
a）由于添加了同向（NaH2PO4）或離液（NaI）鹽，PIC凝膠的相對(duì)增硬或軟化的持久長(zhǎng)度為lp。特別地，壓縮響應(yīng)受lp的影響。b）PIC凝膠的相對(duì)硬化或軟化程度與形成束LC的聚合物的輪廓長(zhǎng)度有關(guān)同樣，僅在壓縮中，觀察到樣品之間的差異。顯示的數(shù)據(jù)是2個(gè)或3個(gè)樣本的平均值，均具有±SD。
圖4
軸向變形時(shí)在兩個(gè)方向上的機(jī)械響應(yīng)。
a）儲(chǔ)能模量（G
ε
）和軸向應(yīng)力σ
N
作為軸向應(yīng)變的函數(shù)。Gε和σN都隨延伸線性增加，而壓縮卻有很小的變化。正σ
N
表示網(wǎng)絡(luò)將上板拉下。所示的每個(gè)圖是三個(gè)獨(dú)立樣本的平均值。b–d）拉伸和壓縮的不同軸向應(yīng)變的儲(chǔ)能模量（G
ε
-G
ε
= 0）相對(duì)于所產(chǎn)生的法向應(yīng)力σ
N
（均歸一化為G
ε
= 0）的變化，這是針對(duì)具有不同聚合物長(zhǎng)度的凝膠確定的（b），聚合物 濃度（c）和聚合物持久性長(zhǎng)度（d），在三個(gè)獨(dú)立的樣品中進(jìn)行了測(cè)量。請(qǐng)注意，柔軟的材料效果不佳。
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