板受彎分析的案例
自主仿真 | 基于PERA SIM的板折彎成型分析-折彎成型、非線性、塑性
摘要：本文基于安世亞太自主研發的結構仿真軟件PERA SIM Mechanical建立了折彎成形仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分全六面體網格、賦予模具和板料不同的材料參數、施加邊界條件和載荷模擬折彎過程，以及設置非線性分析參數、進行非線性分析調試，最終得到分析結果，實現了板料折彎成形的全過程3D仿真。分析得到的反力結果和最終板的變形結果，對板折彎過程中機器噸位的選擇和板折彎后的形狀預測都具有一定的指導意義。
關鍵詞：折彎成型；非線性；塑性
1.引言
板料折彎成形是指把薄板材料彎成一定角度的加工方法。對于絕大多數的板材折彎而言，CAE分析其折彎過程沒有太大的意義，工程經驗或者折彎系數表就足以解決絕大部分問題；但是對于厚板或者說對于折彎R數值小于板材厚度的，折彎CAE分析其折彎過程還是有意義的：1)對于折彎處形狀的精確預算；2)折彎后折彎點尺寸的變化；3)折彎過程接觸區域變形和設備噸位精確預測。對于某些板材折彎后需要包膠，如果不能精確預測折彎處形狀和數值，會影響后續塑膠模具的開發，或者折彎后需要精確裝配的折彎件，如果不能預測折彎處形狀，會影響后工序裝配。
本文基于PERA SIM Mechanical建立了折彎成形仿真的過程，從導入幾何模型開始，到劃分全六面體網格、賦予模具和板料不同的材料參數、施加邊界條件和載荷模擬折彎過程，以及設置非線性分析參數、進行非線性分析調試，最終得到分析結果，實現了板料折彎成形的全過程3D仿真。分析得到的反力結果和最終板的變形結果，對板折彎過程中機器噸位的選擇和板料折彎后的形狀預測都具有一定的指導意義。
2.問題描述
板料參數
本文研究對象為某折彎板，根據分析目的，對實際尺寸進行了一定的裁剪，最終分析中用到的板料尺寸為180mmX140mmX1.5mm。
展開 混凝土梁的受彎性能能分析
1/2模型，cdp混凝土模型本構！線性加載
【iSolver案例分享】波紋鋼腹板簡支梁受彎分析
１、 引言
結構有限元求解器iSolver已發展到一定階段，現采用結構有限元軟件iSolver進行結構分析，iSolver可使用Abaqus作為前后處理工具，本帖以波紋鋼腹板簡支梁彎曲分析為例，將iSolver求解器和Abaqus計算結果進行對比，比對兩種有限元軟件的計算結果。
在工業廠房和橋梁中是使用的波紋鋼腹板結構
２、 問題描述
如下圖所示的波紋鋼腹板簡支鋼梁，梁兩端支座中心和跨中設置豎向加勁肋。求該梁在頂面豎向均布荷載荷載（q=0.5N/mm2）下的應力和變形。
３、 Abaqus分析
（1）建立幾何模型
按照圖紙尺寸分別建立頂底板、波紋鋼腹板、豎向加勁肋各個構件的幾何模型。
豎向加勁肋part 腹板的一個波part
頂板和底板part
并完成裝配。為簡化各個構件連接方式，在Assembly模塊中將個構件合并成一個新構件。
合并完成后的幾何模型，如下圖所示。
（2）材料及截面賦予
使用線彈性材料本構，工字梁使用常見的Q235鋼材制作，其彈性模量為2.06e5MPa，泊松比為0.3。創建shell,homogeneous截面，板厚為1mm。
（3）創建分析步
創建靜力通用分析步，不考慮幾何大變形。
（4）網格劃分及荷載及邊界條件設置
（5）作業提交
abaqus提交作業分析。
展開 【經典案例欣賞23】螺栓連接栓釘壓型鋼板組合梁受彎分析
項目難點：
1、栓釘組合梁做法；
2、螺栓荷載施加及相互作用設置；
3、復雜模型快速建模；
4、壓型鋼板做法。
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基于Simufact.Forming厚板折彎分析
對于絕大多數的板材折彎而言，CAE分析其折彎過程沒有太大的意義，工程經驗或者折彎系數表就足以解決絕大部分問題；但是對于厚板或者說對于折彎R數值小于板材厚度的，折彎CAE分析分析其折彎過程還是有意義的：
1對于折彎處形狀的精確預;
2:折彎后折彎點尺寸的變化;
3:折彎過程接觸區域變形和設備噸位精確預測；
對于某些板材折彎后需要包膠，如果不能精確預測折彎處形狀的和數值，回影響后續塑膠模具的開發，或者折彎后需要精確裝配的折彎件如果不能預測折彎處形狀，會影響后工序裝配；下文將會對折彎過程進行一下詳細的說明；
1：分析軟件選擇
一提起沖壓分析，可能很多人都會說用DynaForm、AutoForm、PAM-STAMP等，但是這些軟件基本都是以殼單元為主，分析厚板不建議使用殼單元，因為板材在折彎處厚度和寬度方向都有變化，殼單元受限，不可能顯示出實際的形狀；
DynaForm可以使用實體單元，理論可以做，不過前后處理略顯繁瑣；
通用結構有限元理論上可以做，但是分析前處理時間比較繁瑣，而且容易出錯，理論上ANSYS/ABAQUS/HYPERWORKS都可以做的，如果不嫌棄麻煩的話；
筆者建議此類分析使用鍛壓類分析軟件，使用實體單元或者實體殼單元進行分析；通用的鍛壓類分析軟件deform、SimuFact.Forming、Forge、QFORM等都可以分析，專用軟件前后處理時間都不會很長；
這里選擇SimuFact.Forming是因為此軟件前處理設計比較簡單，有豐富的材質庫，可以導入第三方網格，對于沖壓的壓邊力、彈簧、或運動軌跡路徑等設計比較簡單，而且MARC的求解器分析精度和準確度都是經過業界檢驗的，所以使用SimuFact.Forming進行處理，當然使用其他的類似軟件也是可行的；
展開 基于ansys apdl 命令流分析玻璃/環氧中心開口板的受力分析 ￥59.9
材料性能： 單層材料： E1=4.8×104Mpa E2=E3=1.6×104Mpa
ν2=ν13=0.27ν23=0.2
G23=0.4×104Mpa G12=G13=0.8×104Mpa
每層厚度：0.15mm用 shell 單元模擬
長方形:長 200mm寬 40mm
半徑:5mm
長方形右邊受 1000N 均勻拉力 左邊固支
2. 學號對應的圓心坐標 2（75,20）
3. 五層層合板的力學性能 [0/90/0/90/0]
網格劃分可以自由劃分，最好用映射網格劃分含缺陷部分。
2、建立模型
網格劃分：
MPDATA,EX,1,,2.1e11 MPDATA,PRXY,1,,0.3
映射網格劃分
模型求解的結果
施加約束（載荷）：
長方形左邊固支右邊受 1000N 均勻拉力
3、有限元結果分析
受力方向位移圖（整體）：
X 方向的位移圖
Y 方向的位移圖
Z 方向的位移圖
Mises 應力圖（每層）：
第一層Mises 應力圖
第二層Mises 應力圖
第三層Mises 應力圖
第四層Mises 應力圖
第五層Mises 應力圖
結論：
由Mises 應力圖可以得出對稱層合板之間的應力圖是相同的
展開 abaqus模擬FRP纖維混凝土板受力分析 ￥20
Abaqus軟件中模擬FRP聚合物增強混凝土板在這種情況下，用FRP（增強聚合物纖維）和鋼筋增強的混凝土板承受25000牛頓的力。它進入并通過該力進入混凝土板本期中使用的分析是以非線性方式執行的靜態常規分析下圖顯示了附著在混凝土板上的FRP纖維鋼筋由具有彈性和塑性的鋼制成，在這里您可以看到鋼筋被埋在混凝土中FRP增強聚合物纖維，代表纖維增強聚合物，用于通過安裝在平板，橫梁和圓柱等表面上來修復或增強各種混凝土結構凝土材料的行為是用混凝土的可塑性破壞來 建模的，在這個模型中，混凝土應力和混凝土應力的行為必須分別包括在個例子中。接下來是根據裂縫位移的混凝土單軸抗拉強度參數在下圖中，您可以看到混凝土板的抗拉強度
展開 使用WELSIM對受力孔板的應力分析與驗證
今天我們使用通用有限元仿真軟件WELSIM，來進行孔板的分析，并驗證數值解的準確率。
孔板與的尺寸和受力狀況如下圖。一個長方形平板結構，左側固定，右邊承受拉應力。平板的中間有一個圓孔。
為了更好的模擬工況并檢驗數值的正確性，下面給出一個具體的結構尺寸，受力大小，和材料屬性：
這里會發現泊松比我們設置為0，這樣單一方向上的受力不會對其他方向上的變形產生影響，目的是為了更好把計算結果與理論值對比。
下面打開仿真軟件WELSIM，設置材料參數。新建一個材料節點，并添加彈性模量和泊松比兩個屬性，如圖所示：
由于是孔板結構，我們可以通過建立一個板和一個柱體，然后通過布爾操作，得到孔板：
并給新生成的孔板賦予剛才定義的材料，如圖所示：
下面劃分網格， 由于在孔周圍的應力相對集中，我們在孔周圍設置相對密集的網格，劃分好的網格如下，共得到36796個節點，和22927個四面體單元。
接下來，添加兩個邊界條件，一個全約束，一個大小為1e4的正拉力。
左邊施加全約束
右邊施加均布拉力（Pressure）1e4
設置就已經全部完成了，點擊求解按鈕，很快就可以得到計算結果了。計算完畢后，加入一個全位移結果，和X正應力結果，并讀取顯示。結果如圖所示：
全位移，最大值為1.55
X方向的正應力，從-3.156e4到8.843e2
X方向的正應力，孔局部位置，從-3.156e4到8.843e2
接下來我們來驗證X方向正應力的結果，計算結果還是非常接近理論值的。
這個算例也保存在了WELSIM軟件的安裝目錄中，用戶可以直接打開名為VM_WELSIM_002B.wsdb的文件來進行計算，并驗證。
展開 【經典案例欣賞15】疊合板受力分析
項目難點：
1、快速建模；
2、預制混凝土與現澆混凝土界面間的設置；
3、連系構件的設置。
若有興趣，可加我QQ2170453510。
【iSolver案例分享69】V型芯復合材料板受力分析
【iSolver案例分享69】V型芯復合材料板受力分析
1. 引言
iSolver為一個完全自主的面向工程應用的通用結構有限元軟件，對標Nastran、 Ansys 、Abaqus設計和實現，具備結構有限元常用分析類型和單元、材料、載荷等基礎算法組件，精度和Abaqus一致。以復合材料板受力分析為例，演示iSolver的分析流程，并將iSolver和Abaqus計算結果進行對比。
2. 案例背景
此案例為V型芯復合材料受力分析，V型芯復合材料板由于其獨特的結構設計，能夠有效分散載荷，提高復合材料的抗彎、抗剪和抗壓能力，在保證強度和剛度的前提下，顯著降低結構的重量。這對于航空航天、汽車、船舶等對重量敏感的領域尤為重要，可以減少能源消耗，提高運載效率。
3. 有限元模型介紹
復合材料板模型如下：
模型采用實體單元C3D8R劃分，網格半徑為0.75mm，網格數量為：144907。
復合材料板分為板材和V型芯，建模流程如下：
1）創建板材part
使用shape功能創建矩形平面，隨后通過Extrude功能拉伸形成矩形體，網格半徑0.75mm，網格數量：34860。
2）創建V型芯part
使用Node Manager功能創建單個V型芯面，隨后通過Element Extrude功能拉伸形成單個V型芯體，再使用Element Translate(Copy)功能陣列若干V型芯體形成連續V型芯。網格半徑0.75mm，網格數量：75187。
復合材料板中的板材采用鋼材，楊氏模量為21000MPa，泊松比為0.25；V型芯為輕質彈性材料，楊氏模量為5.17MPa，泊松比為0.48。材料參數設置如下:
板材與V型芯之間接觸面采用Tie約束。
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