單向拉伸
關注創建者：Imsydonne 創建時間：2019-07-28
單向拉伸的視頻教程
ABAQUS準靜態分析（單向拉伸、三點彎曲、軸向壓縮）
1、基于ABAQUS的單向拉伸準靜態分析（直到樣條斷裂） 對于單向拉伸，失效后沒有刪除單元的問題，請在場變量輸出中勾選status。 2、基于ABAQUS的三點彎曲準靜態分析 有同學做三維實體的三點彎曲出現了穿透問題，其實三維實體的三點彎曲流程和這個是一樣的，定義接觸時選對接觸面，實體網格的單元類型選好，就不會出問題。
￥30 42分鐘 6094播放
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鋁合金板狀試樣單向拉伸模擬
本視頻主要介紹通過采用Johnson-Cook本構模型對鋁合金材料進行板狀樣拉伸模擬，以及一些基本的后處理操作。仿真結果與實驗結果匹配良好。希望供大家參考。
￥30 56分鐘 1124播放
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單向拉伸的實例教程
靜態模擬一種軟材料POE的單向拉伸，拉伸應變希望到300%，但是總是在100%就失敗了。不知道哪里出了問題，有沒有高手幫幫忙。
基于密西西比州立大學晶體塑性模型預測不同變形下織構演化
官方使用原始案例
案例一，單向壓縮75%（FCC）
加載條件
織構演化結果
1， 案例二，單向拉伸75%（FCC）
加載條件
織構演化結果
密西西比州立大學晶體塑性有限元代碼和黃永剛院士的程序一樣，均是開源代碼，可免費獲得，并且同時可以考慮FCC，BCC，HCP的滑移和孿晶變形，有著廣泛的應用，目前該代碼已經集成到FEPX計算軟件中，支持并行運算，計算效率很高。本案例采用該代碼，研究FCC，BCC兩種結構在單向拉伸，壓縮，平面應變壓縮等75%的變形量下織構的演變（需要注意的是，這個代碼的輸出使用的Kocks輸出表示取向，為了使用方便，已經在程序中修改bunge標號，可用MTEX直接繪制極圖）
使用包含500個隨機取向的單元預測取向演化
初始隨機取向
一：FCC織構演化
單向壓縮75%的取向分布
單向拉伸75%的取向分布
平面應變壓縮75%取向分布
一：BCC織構演化
單向壓縮75%取向分布
單向拉伸75%取向分布
平面應變壓縮75%取向分布
其中FCC和壓縮和拉伸與官網所提供的案例保持一致，FCC，BCC的平面應變壓縮與已有文獻的典型織構一致，完全正確。
展開 VPSC適用于各種金屬材料（如鋁合金、鋼材、鎂合金），各種加載方式（如單向拉伸、單向壓縮、剪切、平面應變、雙向拉伸等）下的宏觀力學性能和微觀結構演化模擬，也可以針對多相金屬（如雙相鋼等）。
與宏觀本構模型不同，VPSC不僅能夠模擬變形過程中材料宏觀力學性能的演化過程，還可以同時模擬材料內部由于變形引起的織構演化過程，實現宏觀與微觀結合，從而使我們更加深刻地理解材料的變形過程。例如對于初始隨機織構的奧氏體鋼，想知道其在單向拉伸和單向壓縮加載條件下，其宏觀流動應力和微觀織構演化過程，就可以通過設置合適的參數用VPSC實現，結果如下：
圖1. 隨機織構極圖
圖2. 單向壓縮過程等效應力-等效塑性應變曲線
圖3. 單向壓縮100%時的織構
圖4. 單向拉伸過程等效應力-等效塑性應變曲線
圖5. 單向拉伸變形100%時的織構
由此可見，對于不同的變形過程，雖然從流動應力結果上看是差不多的，但織構演變過程卻存在著非常大的差異性！除此之外，還可以看出，本文模擬的變形量達到100%，雖然實際過程中不一定會有如此大的變形量，但也足以看出VPSC在模擬大變形中的優越性！
展開 例如，下面的語句定義了圖6-2所示的塑性材料數據（由鋼的單向壓縮試驗而得到）
*Material, name = Material-1
*Elastic
21000, 0.3
*Plastic
418, 0
500. 0.01581
605. 0.02983
695. 0. 056
780, 0.095
829. 0.15
882. 0.25
908, 0.35
921, 0.45
932, 0.55
955, 0.65
988, 0.5
1040. 0.85
☆提示：關鍵詞*PLASTIC下面各個數據行中的塑性應變必須按照遞增的順序排列，否則在運行時會出現以下錯誤信息：
ERROR： THE INDEPENDENT VARIABLES MUST BE ARRANGED IN ASCENDING ORDER"
☆提示：上例中的最大塑性應變為0.85，相應的真實應力為1040MPa,其含義為：材料的應力達到1040MP后，材料變為理想塑性（圖6-2中的虛線部分）.即材料會持續變形，直到應力降至小于或等于1040MPa，換言之，在理想塑性狀態下,應力和應變值不是一一對應的。而這有可能會造成收斂問題。因此，在設定關鍵詞*PLASTIC的塑性數據時，應盡可能讓其中最大的真實應力和塑性應變大于模型中可能出現的應力應變值。
☆提示：塑性應變較小時，由單向拉伸試驗和單向壓縮試驗所得到的真實應力-真實應變關系曲線是基本一致的。當塑性應變很大時，單向拉伸試瞼中的試樣會出現縮頸.而単向壓縮試驗中摩擦力的影響變大，試樣會出現鼓形，因此這兩種試驗的結果在塑性應變很大時都是不精確的.用戶應該仔細考察大變形分析結果的準確性。
在同一個模型中可以混合使用彈塑性材料和線彈性材料。
展開 第一強度理論（最大拉應力理論）
核心思想：材料破壞由最大拉應力引起，當構件內某點的最大拉應力達到單向拉伸的極限應力（如屈服強度 σ?或強度極限 σ?）時，材料發生破壞。
等效應力 σ? = max (σ?)
（σ?為第一主應力，只考慮拉應力，壓應力不參與破壞判斷）
適用場景：脆性材料（如鑄鐵、玻璃）的拉伸破壞，不適用塑性材料。
ANSYS 中表達式：S1（或者默認的maximum principal stress）
2. 第二強度理論（最大伸長線應變理論）
核心思想：材料破壞由最大伸長線應變引起，當構件內某點的最大伸長線應變達到單向拉伸的極限應變時，材料發生破壞。
等效應力 σ? = σ? - μ(σ? + σ?)
σ?、σ?、σ?為主應力，μ 為泊松比
適用場景：脆性材料在單向壓縮或受約束的拉伸情況下（如混凝土受壓、巖石受圍壓），實際應用較少。
ANSYS 中表達式：s1-0.3*(s2+s3)
3. 第三強度理論（最大切應力理論 ）
核心思想：材料破壞由最大切應力引起，當構件內某點的最大切應力達到單向拉伸屈服時的最大切應力（σ?/2）時，材料屈服。
ANSYS 中表達式：
等效應力 σ? = σ? - σ?
（σ?為最大主應力，σ?為最小主應力，取兩者差值）
適用場景：塑性材料（如鋼、鋁）的屈服判斷，計算簡單，偏于安全，工程中廣泛應用
ANSYS 中表達式1：(s1-s3)/2
ANSYS 中表達式2：sint
ANSYS 中表達式3：默認的intensity
4.
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材料卡片定制
國高材分析測試中心聯合行業仿真機構，為客戶提供材料力學性能樣件測試及仿真軟件材料卡片生成服務，具體內容如下：
1.按照客戶的技術要求，進行高分子材料試驗（單向拉伸，缺口拉伸，剪切，雙向拉伸，沖孔，三點彎等）。
2.對材料樣件試驗結果數據進行數據處理，驗證及仿真分析標定。
3.最終交付材料樣件試驗數據結果及仿真軟件材料卡片。
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工程化的復合材料疲勞仿真方法6個月前
2 模型
接頭模型如下，圓孔處的連接件設置為剛體，結構受單向拉伸載荷。
3 結果
我們定義一個自變量表征所有失效類型，失效單元標記為紅色。
案例介紹
為驗證 UMAT 子程序的有效性，構建 NiTi 合金單向拉伸模型，參數如下：
幾何尺寸：矩形試件，長寬高均為1mm；
加載條件：位移控制加載，位移范圍0-0.05mm
材料參數：楊氏模量 E=40GPa，泊松比 ν=0.33，初始屈服應力 σ0=353MPa，相變臨界應力 σ_f=381MPa（正向）、σ_s=141MPa（反向）。
塑料泊松比是材料力學性能中的一個關鍵參數，它描述了材料在受到單向拉伸或壓縮時，橫向應變與縱向應變之間的關系。泊松比（通常用符號ν表示）的取值范圍一般在0到0.5之間，對于大多數塑料材料來說，其泊松比通常在0.3到0.4之間。
泊松比越高，說明材料在縱向拉伸時，橫向收縮越大。泊松比對于計算復雜部件的變形和應力非常重要，在材料科學和工程學中經常使用。
第三強度理論（最大切應力理論 ）
核心思想：材料破壞由最大切應力引起，當構件內某點的最大切應力達到單向拉伸屈服時的最大切應力（σ?/2）時，材料屈服。
生成卡片：通過軟件導出符合MAT169格式要求的材料卡片，包含所有必需和條件性卡片
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圖6：剪切模型與實際剪切結果的比較
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