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登錄材料SN曲線的案例
基于Ncode的新能源汽車電池包隨機振動疲勞分析
3.4 材料設置 按照電池包安裝支架材料牌號,設置材料SN曲線,材料SN曲線如圖6所示:
圖6 材料SN曲線設置
上述步驟設置完畢后提交計算,在Ncode軟件中完成電池包隨機振動疲勞分析,分析全流程如圖7所示:
圖7 計算流程
3.5分析結果讀取
通過臺架振動疲勞分析,得到該支架最大損傷節點75842812為0.848,RMS應力值為58.16MPa,最小壽命為1.770次,即電池包振動疲勞在三個方向各經過21小時后,可以循環1.77次。
圖8 損傷結果
圖9 壽命結果
圖10 應力均方根
四、結果評價
對電池包支架進行振動疲勞分析,可以將電池包振動疲勞分析整個流程固化下來,包括PSD載荷、求解參數設置等,若后續需要更新模型或材料,直接在此模型上進行修改即可完成振動疲勞分析;通過分析可以預測電池包的支架疲勞損傷是否滿足要求,如本例中根據《GBT 31467.3-2015 電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統 第3部分 安全性要求與測試方法》中7.1振動疲勞法規要求,按規定的功率譜密度及仿真時間,電池包總損傷為0.848。小于1,理論滿足法規要求。
最后,歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
展開 以 Ncode 為例,軟件基礎操作和工程應用差距有多大?
是不是得知道材料SN曲線如何計算,才能做工程項目?是不是既要能自己處理載荷也要能自己生成載荷,才能解決實際載荷問題?要自己生成載荷,是不是得會動力學計算軟件才行?說到動力學計算軟件,那又會引出一大堆的問題。
實際疲勞損傷圖片
說了這么多,其實就是系統學習的問題。實際工程中遇到的問題千差萬別,需要學習了解各方面的相關知識才行,不一定都能自己解決,至少需要自己知道如何解決,找誰解決。
不同疲勞項目計算,首先要做的是計算流程設計,這個流程設計不是說我想計算什么問題,而是我要計算的問題,通過什么具體方法計算得到,這個設計流程必須是可以實現的才行,而不是想當然的認為如何去做,這事要是想清楚了那實際上就已經完成了一半的工作量了。
前幾天有個學生找到我,他的思維很有代表性,沒有褒貶的意思,但借助這個例子可以和大家說明一些實際問題。
他想做一個裂縫的疲勞分析,想當然的以為做出來的效果是隨著時間的增加,裂縫在不斷增大的一個動態過程。流程是這么設計的,首先使用workbench做一個虛擬的裂縫,得到有限元結果后用Ncode計算疲勞,因為這個裂縫是由于振動產生的,所以Ncode中要做振動疲勞分析。
這個過程看似很合理的過程,因為這個流程是實際工程中真實出現的現象,但是反饋到具體軟件實現,卻發現根本無法實現任何一個計算過程。他理所當然的認為是自己水平有限,別人肯定能做,卻沒意識到自己的這流程設計太理想化了,偏離了有限元的初衷,合理簡化模型。
首先說他設計的流程是可以實現的,花幾百萬做個863課題再找幾十個博士也能做出來,對于航空航天部件的疲勞分析也具有借鑒意義。
展開 材料的應力應變拉伸曲線圖集及CAE分析常用材料屬性匯總femfat常用材料匯總 ¥2.99
分析材料資料,如有需要可以自行下載查看,附件限額50MB,如有需要,可以單獨聯系我
1、車身底盤常用金屬材料-FEMFAT
2、FEMFAT_50_材料對照表
3、幾百種材料的應力應變拉伸曲線圖集(英文)
4、CAE分析常用的材料屬性表
5、更多
在Ncode中如何創建材料的S-N疲勞曲線 ¥2
在Ncode中創建屬于我們自己學習或工作需要用到的疲勞 S-N 曲線庫可以幫助我們節省很多時間,用到哪個材料S-N曲線就調用哪個,操作上會更方便。本次就以IIW標準中的鋁合金材料S-N曲線作為案例的設置背景 。
流程操作相對比較簡單,比較難理解的地方是數據的填寫。
主要流程大致分為三步走:
01 進入材料管理庫
在Ncode左邊的圖標里選擇 MaterialManager ,就會彈出一個對話框,在第二欄 DataBase FileName 中選擇文件 iceflow_standard.mxd ,一定不要選錯,最后下面的勾選框都 不勾選 。
這就是開啟了創建材料庫的第一步。
02 創建材料S-N
進入到材料庫后我們可以看到Ncode內置的一些材料S-N曲線數據,有很多材料數據,大家可以慢慢去翻閱查看是否有自己需要用到的數據。選擇菜單欄的 Edit,然后選擇 Add Data。
在 Dataset Type中選擇需要用到的曲線類型,如 E-N、 Short Fibre等。今天要用到的是S-N,所以我們選擇 nCode SN data set,然后再命個容易識別的名字。
03 數據的填寫
敲重點了!敲重點了!敲重點了!關鍵的地方來了。
黃色高亮的地方就是我們必填的內容,根據標準數據找到相應填入的數據。首先我們先看看有哪些需要填的數據。
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Maxwell仿真結果問題,磁流變液仿真結果與B-H曲線關系?結果的材料磁感應強度大于bh曲線最大值
我做的Maxwell磁流變液的仿真,自己設置磁流變液的材料,只是添加了B-H曲線,其他都默認,其中B-H曲線顯示最大磁感應強度也不過0.05T。然后用線圈產生磁場看看 磁流變液的磁感應強度大小,通電1A*350匝的情況下磁流變液磁感應強度最大竟然能有0.25T??? 這個結果正確嗎,材料的B-H曲線最大才0.05T呀, 真的能得到0.25T?
如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線? 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構模型下載
STEP 1:選擇材料庫中hyperelastic experiment data 選擇要輸入的材料曲線類型,例如單軸測試數據、雙軸測試數據、剪切測試數據。可只輸入一種或者兩種,或者三種都輸入。數據越多,擬合數據材料性能越接近實驗材料性能,當然也和仿真關注的材料行為有關。
STEP 2:在材料曲線表格里輸入或者直接粘貼材料曲線數據,注意是工程材料曲線。
STEP 3:從hyperelastic模型本構中拖動需要擬合的材料本構模型到材料中,此時可以在材料橡膠本構模型中發現curve fitting選項。
STEP 4:右鍵curve fitting,選擇solve curve fit,擬合好后,然后選擇copy calculated values to property,擬合參數便復制到定義的橡膠本構模型中了。另外,擬合的曲線和實驗曲線均會在圖片中顯示出來,可以對比其重合度,測試哪種本構更適合。
下載地址:Ansys橡膠材料的粘彈性本構模型
展開 如何在ANSYS中擬合橡膠材料曲線? 附Ansys橡膠材料的粘彈性本構模型下載
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STEP 4:右鍵curve fitting,選擇solve curve fit,擬合好后,然后選擇copy calculated values to property,擬合參數便復制到定義的橡膠本構模型中了。另外,擬合的曲線和實驗曲線均會在圖片中顯示出來,可以對比其重合度,測試哪種本構更適合。
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展開 【OptiStruct要領】掃頻/定頻疲勞以及隨機振動疲勞
振動疲勞相對于靜態工況和瞬態工況的疲勞在OptiStruct中定義的主要區別在于:
?n 載荷曲線(FATLOAD)
? 疲勞控制參數的差異(FATPARM)
其他關于材料 SN 曲線及疲勞分析單元 (FATDEF) 的定義與靜態/瞬態工況分析相同,這里就不贅述了。
本期我們就來詳細介紹 FATLOAD,FATPARM 這兩部分~
1. 掃頻/定頻疲勞
掃頻以及定頻疲勞在 2017.2 版本中僅支持單軸疲勞,疲勞分析支持實體和殼單元,可以做 SN/EN疲勞。
1)卡片相關
FATLOAD
在原來的卡片的基礎上,加上SWEEP關鍵字,掃頻速度(SR)以及掃頻單位(按Hz/倍頻掃)。當SR=0,表示定頻疲勞,此時頻率為FREQ(i)中的第一個頻率。需要注意的是在掃頻/定頻疲勞中,一個FATEVNT中僅支持單個FATLOAD,不支持應力疊加。
FATPARM
同樣加上SWEEP 關鍵字,NF/DF 指定參與掃頻的頻率個數/增量;如果當前取到的頻率點沒有對應的應力結果,則用前后的頻率結果進行插值得到其應力。如果定義了NF則忽略DF。STSUBID指定靜力工況,用于引入平均應力。
2)損傷/壽命計算
a、定頻疲勞的損傷計為損傷量和總時長的乘積。
's o 損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的 SN 曲線確定在定頻疲勞中 FATSEQ 直接指定T(總時長)
b、掃頻疲勞的損傷則是計算頻率段內各采樣頻率上的損傷(=單循環損傷*循環次數),然后再疊加。
從上面的定義可知,重點在于確定循環次數以及單次循環的損傷量。
單次循環的損傷量可以由該頻率下的應力結果和材料的SN曲線確定。在掃頻中,按照NF/DF對直接求解得到的頻響函數應力結果進行采樣得到指定頻率下的應力結果。應用該應力結果計算單次循環產生的損傷。
展開 材料PVT曲線
求大神賜教,怎么通過PVT曲線來看是結晶還是半結晶材料。:share:
材料PVT曲線
求大神賜教,怎么通過PVT曲線來看是結晶還是半結晶材料。:share:
材料應力-應變曲線自動繪制小程序 ¥20
基于Ramberg-Osgood計算模型
1.用于常用材料應力-應變曲線繪制及數據擬合生成
2.可繪制工程應力-應變曲線及輸出數據
3.可繪制真實應力-應變曲線及輸出數據
4.可繪制用于有限元分析的應力-應變曲線及輸出數據
5.基于Python制作的.exe小程序,可直接在電腦運行

workbench里面輸入材料應力應變曲線
spm_id_from=333.337.search-card.all.click&vd_source=14f46fb3e57dd52fee0767943481ee71
輸入的曲線要去掉彈性應變,為什么最后又增加了一行,是為了保持曲線為水平嗎?
塑膠材料的應力- 應變曲線 Stress-strain curve of resin material
■劉文斌/型創科技 技術總監
噴泉流動(FountainFlow)
塑膠材料和金屬材料最大的性質差異,可以由材料的應變( 變形量值) 和材料模數(modulus- 楊氏模數,彈性模數) 之間的變化關系來區別。塑膠材料的應力- 應變參數的變化性質是在產品設計上重要的參考依據。
圖1: 金屬材料的應力- 應變曲線圖
圖1。顯示為金屬材料典型的應力- 應變曲線圖,在此曲線上包含著一段線性比例關系的區域,此區域的材料行為符合所謂的虎克定律(Hook’sLaw) 彈性行為。此彈性區域的材料模數( 楊氏模數,彈性模數) 為一常數定值;所謂模數Modulus=(stress)/(strain) 即為應力-應變曲線上的對應斜率,在此彈性區域上可以藉由簡單的應變量值與起始彈性模數的乘積,來計算出應力值,可作為產品設計上的參考依據。
圖2: 塑膠材料的應力- 應變曲線圖
另外,如上圖2。則顯示塑膠材料典型的應力- 應變曲線圖,由圖型中可知塑膠材料的彈性區域- 或線性比例區域,只存在于起始原點附近非常小的區域內,整體的應力- 應變曲線則呈現較大的圓弧形狀,而且模數( 曲線的斜率) 會隨著應變的量值變化而逐漸改變,所以塑料的材料特性是會表現應變是模數的函數,模數將會隨應變量不同而變化不同( 不是一個定值)。所以塑膠材料和金屬材料不同,塑膠材料的破壞應力值將會小于起始彈性模數與應變的乘積值。
針對塑膠材料的設計考慮上,并不能像金屬一樣直接使用彈性模數與變形量的乘積來作為破壞應力的設計,塑膠材料的使用范圍是在較大應變量區域,因為已經超出線性比例的彈性范圍外,所以在產品破壞應力設計上,需要考慮在起始比例線性彈性模數范圍外的應力- 應變關系。如下圖3。
展開 聊一聊材料應力-應變曲線
聊一聊材料應力-應變曲線
復合材料結構設計中的毯式曲線?
【聲明】原創文章,轉自“復合材料力學”微信公眾號
在復合材料結構設計中,毯式曲線是一種常用的設計分析手段,它可以清晰地表征層合板在不同鋪層比例下的等效彈性常數及強度屬性。
毯式曲線是采用二維圖表征兩個或多個獨立變量與一個或多個非獨立變量之間相互作用關系的圖。毯式曲線具有良好的可讀性,另外還可以用于準確地進行數據點插值。傳統的毯式曲線可以表征多達三個獨立變量和三個非獨立變量的相互作用。
毯式曲線在材料科學等領域具有廣泛的應用,例如在復合材料層壓板結構設計中,可通過毯式曲線表征不同鋪層組合下的層壓板等效彈性常數。
一種常見的毯式曲線是兩個獨立變量與一個非獨立變量模式,以下圖為例,A和B為兩個獨立的變量,且A和B均有各自的取值范圍,X軸為虛坐標軸,無物理意義,Y軸為因變量,且有Y=f(A,B) 。
三變量毯式曲線
該類二維曲線圖可以由三維曲面圖來替代。
三維曲面圖
另一種常見的毯式曲線是兩個獨立變量與兩個非獨立變量模式,如下圖所示。A和B為兩個獨立的變量,且A和B均有各自的取值范圍,X和Y均為A和B的函數,且
該類毯式曲線圖無法用三維曲面圖來替代。
四變量毯式曲線
在復合材料層壓結構設計中,毯式曲線采用的是四變量毯式曲線,它可以清晰直觀地表征不同鋪層比例下層壓板的剛度或強度屬性。
以最常見的π/4鋪層組合為例,0°層、90°層以及±45°層的總百分比是100%,一般假設45°層與-45°層比例相等,故±45°層比例可以看作是一個獨立變量A,另外,可以將0°層(或者90°層)比例看作是另一個獨立變量B,則剩下的90°層(或者0°層)鋪層比例即為第一個非獨立變量X,且X=1-A-B。
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