開(kāi)裂
關(guān)注創(chuàng)建者：zlzhusr2017 創(chuàng)建時(shí)間：2020-12-22
開(kāi)裂的視頻教程
ABAQUS 細(xì)觀混凝土UMAT/VUMAT二次開(kāi)發(fā)cohesive element偏心加載梁開(kāi)裂分析—SCI論文復(fù)現(xiàn)
ABAQUS中混凝開(kāi)裂寬度難以用CDP模型精確計(jì)算，細(xì)觀混凝土的ITZ方法在單元間插入0厚度cohesive element能夠很好的模擬混凝土開(kāi)裂。
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ABAQUS-cohesive三維巖石試件單軸壓縮開(kāi)裂模擬
ABAQUS-采用cohesive單元三維巖石試件單軸壓縮開(kāi)裂模擬，定義開(kāi)裂面
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擴(kuò)展有限元XFEM模擬混凝土I型開(kāi)裂
本次課程詳細(xì)講解擴(kuò)展有限元模擬混凝土I型裂紋開(kāi)裂，涉及2D、3D模型以及荷載-裂縫口張開(kāi)位移（P-CMOD）曲線的對(duì)比，后期的數(shù)據(jù)處理需要用到Origin軟件，將文獻(xiàn)中的曲線效果、模型效果進(jìn)行比對(duì)。如下圖： 豎向位移云圖： 通過(guò)本次課程的學(xué)習(xí)，相信可以帶著大家進(jìn)入混凝土開(kāi)裂的大門(mén)，另外向大家保證，課程絕對(duì)對(duì)得起這個(gè)課程！
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開(kāi)裂的實(shí)例教程
圖20為載荷1500N 時(shí)開(kāi)裂計(jì)算得到的Y向位移圖，梁端最大為0.0062m，圖21為不考慮開(kāi)裂的Y向位移圖，梁端為0.0017m（將抗拉強(qiáng)度設(shè)置為無(wú)窮大即可不考慮開(kāi)裂），結(jié)果與CivilFEM相同，開(kāi)裂使得位移增加了很多。
SOLID65單元可以繪圖表示開(kāi)裂區(qū)，圖22、23為載荷1500N和-1500N 時(shí)開(kāi)裂區(qū)分布。
3.2．SOLID65開(kāi)裂動(dòng)力分析
對(duì)第2.2節(jié)同樣的問(wèn)題用SOLID65和BEAM188單元進(jìn)行動(dòng)力分析。
圖24 為在動(dòng)力載荷作用下梁端一點(diǎn)的Y向位移歷程，圖25為同一模型不考慮開(kāi)裂情況下梁端一點(diǎn)的Y向位移歷程（將抗拉強(qiáng)度設(shè)置為無(wú)窮大即可不考慮開(kāi)裂）。
計(jì)算結(jié)果與前面CivilFEM結(jié)果很接近，只是由于考慮了抗拉強(qiáng)度，所以開(kāi)裂后的峰值位移要稍小一些。
圖26為時(shí)間為1秒時(shí)開(kāi)裂分布圖，圖27為開(kāi)裂狀態(tài)，灰色部分沒(méi)有開(kāi)裂，其余為開(kāi)裂部分，不同顏色代表不同張開(kāi)度，紅顏色表示完全閉合，籃顏色表示最大張開(kāi)。
4．結(jié)論
鋼筋混凝土開(kāi)裂分析中，針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)可采用不同的ANSYS技術(shù)，對(duì)于梁結(jié)構(gòu)，可以直接用CivilFEM非線性混凝土模塊進(jìn)行開(kāi)裂計(jì)算，快速而準(zhǔn)確。對(duì)于不適于梁的結(jié)構(gòu)，可以采用SOLID65單元和BEAM188單元以及耦合方程技術(shù)進(jìn)行任意實(shí)體結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂分析。
通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，可以保證計(jì)算收斂，得到合理的結(jié)果。
本文算例比較的結(jié)果不僅反映了方法可行，而且說(shuō)明精度也是足夠的。
懸臂梁由于其特殊性，是屬于開(kāi)裂計(jì)算中比較難以處理的一種結(jié)構(gòu)，這里得到了比較合理的結(jié)果，這說(shuō)明對(duì)于其它類型的結(jié)構(gòu)，ANSYS技術(shù)同樣是可以處理的。
來(lái)源：ANSYS學(xué)習(xí)與應(yīng)用
展開(kāi) 針對(duì)行李廂外板上段量產(chǎn)不穩(wěn)定，偶發(fā)開(kāi)裂問(wèn)題，通過(guò)分析開(kāi)裂原因，及Autoform 的相關(guān)參數(shù)調(diào)整模擬，制定了調(diào)整拉延筋、穩(wěn)定壓邊圈間隙的措施。通過(guò)以上措施，使穩(wěn)定生產(chǎn)的批量數(shù)由100 件出現(xiàn)開(kāi)裂，提升至400 件不開(kāi)裂。該方案可以為解決量產(chǎn)偶發(fā)開(kāi)裂提供參考意義。
行李廂外板上段，是三廂車的行李廂外板組件之一(圖1)。由于其造型原因，為避免滑移線等，沖壓方向設(shè)置如圖2 所示，導(dǎo)致牌照側(cè)的拉延深度大(170mm)。深拉延在拉深過(guò)程中容易因各區(qū)域受力不均勻，導(dǎo)致材料流動(dòng)異常，從而產(chǎn)生開(kāi)裂缺陷。某車型實(shí)際生產(chǎn)100 至200 件，出現(xiàn)了偶發(fā)開(kāi)裂(圖3)，需要不斷通過(guò)實(shí)例積累經(jīng)驗(yàn)和反復(fù)驗(yàn)證，才能找到有效的方法。
本文針對(duì)某車型行李廂外板上段量產(chǎn)偶發(fā)開(kāi)裂問(wèn)題，提出拉延筋參數(shù)管控及壓邊圈間隙調(diào)整方案，解決量產(chǎn)偶發(fā)開(kāi)裂問(wèn)題，同時(shí)建議在前期導(dǎo)入Autoform穩(wěn)健分析，預(yù)防量產(chǎn)開(kāi)裂問(wèn)題，為其他行李廂外板開(kāi)裂問(wèn)題的解決提供借鑒和經(jīng)驗(yàn)。
行李廂外板上段開(kāi)裂的原因
圖1 行李廂外板
圖2 行李廂沖壓方向
圖3 行李廂外板開(kāi)裂
表1 調(diào)整拔模角、入模R 角相應(yīng)的參數(shù)
從影響拉延件成形開(kāi)裂的各方面原因入手，結(jié)合該制件的特點(diǎn)分析開(kāi)裂產(chǎn)生的原因及提出解決問(wèn)題的途徑。
成形開(kāi)裂的常見(jiàn)原因分析
影響成形開(kāi)裂的原因很多，根據(jù)實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)可能出現(xiàn)的原因，主要?dú)w納為以下6 個(gè)方面的原因：拉延深度大，導(dǎo)致流料不足，制件減薄超過(guò)成形極限；工藝補(bǔ)充，拔模角、入模R 角等過(guò)小，導(dǎo)致材料流動(dòng)不足；拉延筋阻力過(guò)大，導(dǎo)致材料流動(dòng)不足；頂桿壓力不穩(wěn)定，波動(dòng)過(guò)大；模具研合率未達(dá)標(biāo)，模具間隙不均導(dǎo)致材料流動(dòng)異常；材料成形性能。
展開(kāi) 3.2．SOLID65開(kāi)裂動(dòng)力分析
對(duì)第2.2節(jié)同樣的問(wèn)題用SOLID65和BEAM188單元進(jìn)行動(dòng)力分析。
圖24 為在動(dòng)力載荷作用下梁端一點(diǎn)的Y向位移歷程，圖25為同一模型不考慮開(kāi)裂情況下梁端一點(diǎn)的Y向位移歷程（將抗拉強(qiáng)度設(shè)置為無(wú)窮大即可不考慮開(kāi)裂）。
計(jì)算結(jié)果與前面CivilFEM結(jié)果很接近，只是由于考慮了抗拉強(qiáng)度，所以開(kāi)裂后的峰值位移要稍小一些。
圖26為時(shí)間為1秒時(shí)開(kāi)裂分布圖，圖27為開(kāi)裂狀態(tài)，灰色部分沒(méi)有開(kāi)裂，其余為開(kāi)裂部分，不同顏色代表不同張開(kāi)度，紅顏色表示完全閉合，籃顏色表示最大張開(kāi)。
4．結(jié)論
鋼筋混凝土開(kāi)裂分析中，針對(duì)不同的結(jié)構(gòu)可采用不同的ANSYS技術(shù)，對(duì)于梁結(jié)構(gòu)，可以直接用CivilFEM非線性混凝土模塊進(jìn)行開(kāi)裂計(jì)算，快速而準(zhǔn)確。對(duì)于不適于梁的結(jié)構(gòu)，可以采用SOLID65單元和BEAM188單元以及耦合方程技術(shù)進(jìn)行任意實(shí)體結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂分析。
通過(guò)適當(dāng)?shù)脑O(shè)置，可以保證計(jì)算收斂，得到合理的結(jié)果。
本文算例比較的結(jié)果不僅反映了方法可行，而且說(shuō)明精度也是足夠的。
展開(kāi) 注塑制品開(kāi)裂的原因分析
開(kāi)裂，包括制件表面絲狀裂紋、微裂、頂白、開(kāi)裂及因制件粘模、流道粘模而造成或創(chuàng)傷危機(jī)，按開(kāi)裂時(shí)間分脫模開(kāi)裂和應(yīng)用開(kāi)裂。主要有以下幾個(gè)方面的原因造成：
1．加工方面：
（1）加工壓力過(guò)大、速度過(guò)快、充料愈多、注射、保壓時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，都會(huì)造成內(nèi)應(yīng)力過(guò)大而開(kāi)裂。
（2）調(diào)節(jié)開(kāi)模速度與壓力防止快速?gòu)?qiáng)拉制件造成脫模開(kāi)裂。
（3）適當(dāng)調(diào)高模具溫度，使制件易于脫模，適當(dāng)調(diào)低料溫防止分解。
（4）預(yù)防由于熔接痕，塑料降解造成機(jī)械強(qiáng)度變低而出現(xiàn)開(kāi)裂。
（5）適當(dāng)使用脫模劑，注意經(jīng)常消除模面附著的氣霧等物質(zhì)。
（6）制件殘余應(yīng)力，可通過(guò)在成型后立即進(jìn)行退火熱處理來(lái)消除內(nèi)應(yīng)力而減少裂紋的生成。
2．模具方面:
（1）頂出要平衡，如頂桿數(shù)量、截面積要足夠，脫模斜度要足夠，型腔面要有足夠光滑，這樣才防止由于外力導(dǎo)致頂出殘余應(yīng)力集中而開(kāi)裂。
（2）制件結(jié)構(gòu)不能太薄，過(guò)渡部份應(yīng)盡量采用圓弧過(guò)渡，避免尖角、倒角造成應(yīng)力集中。
（3）盡量少用金屬嵌件，以防止嵌件與制件收縮率不同造成內(nèi)應(yīng)力加大。
（4）對(duì)深底制件應(yīng)設(shè)置適當(dāng)?shù)拿撃＿M(jìn)氣孔道，防止形成真空負(fù)壓。
（5）主流道足夠大使?jié)部诹衔磥?lái)得及固化時(shí)脫模，這樣易于脫模。
（6）主流道襯套與噴嘴接合應(yīng)當(dāng)防止冷硬料的拖拉而使制件粘在定模上。
3．材料方面：
（1）再生料含量太高，造成制件強(qiáng)度過(guò)低。
（2）濕度過(guò)大，造成一些塑料與水汽發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，降低強(qiáng)度而出現(xiàn)頂出開(kāi)裂。
（3）材料本身不適宜正在加工的環(huán)境或質(zhì)量欠佳，受到污染都會(huì)造成開(kāi)裂。
展開(kāi) 01
研究背景
應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂是指金屬在氧化腐蝕和應(yīng)力的共同作用下導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)變化從而引起的開(kāi)裂現(xiàn)象。
核電廠一回路中的金屬器件會(huì)受到放射性輻照，輻照損傷導(dǎo)致的晶體結(jié)構(gòu)變化使應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂現(xiàn)象更容易發(fā)生。
圖1 晶間應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的電鏡掃描顯示結(jié)果
基于晶體微觀結(jié)構(gòu)的建模和斷裂力學(xué)有限元仿真可以對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的過(guò)程進(jìn)行可視化的模擬。利用有限元仿真，可以進(jìn)一步提高我們對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的理解，并且通過(guò)有限元仿真的方式可以對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的產(chǎn)生進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)測(cè)，為核電廠一回路的金屬元器件正常運(yùn)行提供相應(yīng)的保障。
本案例基于有限元斷裂力學(xué)仿真，對(duì)應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂的生成過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)的仿真。
02
仿真方案
在晶體微觀結(jié)構(gòu)建模上，本案例利用10節(jié)點(diǎn)四面體單元對(duì)晶粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行相應(yīng)建模，模擬實(shí)際的晶體結(jié)構(gòu)。如下圖所示，整個(gè)正方體結(jié)構(gòu)代表研究樣品的一個(gè)微小樣本，每個(gè)彩色的不規(guī)則結(jié)構(gòu)代表一個(gè)晶粒。整個(gè)所研究的材料樣本的有限元網(wǎng)格中包含172個(gè)晶粒、52000個(gè)節(jié)點(diǎn)，35000個(gè)10節(jié)點(diǎn)四面體單元。平均每個(gè)晶粒中包含210個(gè)單元。
展開(kāi) 
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開(kāi)裂的最新內(nèi)容
禁止行為：
嚴(yán)禁在平臺(tái)上進(jìn)行火焰切割或電弧氣刨，高溫會(huì)導(dǎo)致局部淬火變形甚至開(kāi)裂。
嚴(yán)禁將平臺(tái)用作鐵砧，直接錘擊重物。
嚴(yán)禁長(zhǎng)期堆放相當(dāng)不均勻的重物，會(huì)導(dǎo)致平臺(tái)產(chǎn)生永和久性疲勞變形。
同時(shí)，該模型引入了非關(guān)聯(lián)流動(dòng)法則（Non-associated Flow Rule）以準(zhǔn)確控制聚合物在塑性變形過(guò)程中的體積膨脹（即泊松比隨塑性應(yīng)變的變化），這對(duì)于精確預(yù)測(cè)塑料扣位的插拔失效與手機(jī)外殼的跌落開(kāi)裂至關(guān)重要。
</u></p><p class="ql-align-justify"><br></p><p>同時(shí)，針對(duì)多處內(nèi)腔搭子與側(cè)壁距離較近的位置，提出通過(guò)連接筋避免早期開(kāi)裂和掉肉的優(yōu)化思路。
如果屏幕結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)稍有瑕疵，在這種劇烈的熱脹冷縮下，“脫膠” （貼合層開(kāi)裂）和 “Mura” （顯示不均）就會(huì)成為必然。通過(guò)高精度的環(huán)境模擬測(cè)試設(shè)備和材料試驗(yàn)機(jī)，慧通測(cè)控能夠精準(zhǔn)捕捉材料在不同溫區(qū)下的應(yīng)力變化數(shù)據(jù)，幫助企業(yè)在研發(fā)階段就篩選出那些“扛得住”的液晶材料與OCA光學(xué)膠 。
二、 觸摸不到的“云泥之別”：靈敏與失靈的一瞬之間
你有沒(méi)有遇到過(guò)這樣的情況？
水壓交變與內(nèi)膽耐久測(cè)試設(shè)備：筑牢核心承壓安全
內(nèi)膽是熱水器的 “心臟”，長(zhǎng)期承受水壓交變、高溫水腐蝕，一旦開(kāi)裂漏水，后果嚴(yán)重。沃華慧通水壓交變測(cè)試系統(tǒng)，可模擬 0.1-1.2MPa 交變水壓，頻率 0.1-1Hz，持續(xù)進(jìn)行數(shù)萬(wàn)次循環(huán)測(cè)試，復(fù)刻用戶日常用水的水壓波動(dòng)場(chǎng)景。
行業(yè)數(shù)據(jù)顯示，中低價(jià)位智能眼鏡 1.2 米跌落時(shí)鏡片開(kāi)裂率大 31%，鍍膜劃傷失效率高達(dá) 44%，鉸鏈與鼻托更是斷裂故障的高發(fā)區(qū)（占比 72%）。跌落測(cè)試的核心，正是復(fù)現(xiàn)全場(chǎng)景墜落姿態(tài)，驗(yàn)證結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、部件連接穩(wěn)定性及核心硬件抗沖擊能力，從源頭規(guī)避鏡片開(kāi)裂、鏡腿斷裂、內(nèi)部元件脫落等問(wèn)題。
同時(shí)，臺(tái)面厚度需達(dá)到T型槽深的3-4倍，槽口邊緣額外加厚5-8mm，防止槽體受力開(kāi)裂、螺栓固定松動(dòng)——例如適配重型螺栓的28mm槽深，臺(tái)面厚度需不低于84mm，而20-30t重載場(chǎng)景下，需在此基礎(chǔ)上翻倍，才能滿足整體承重需求。
（二）30-50t超重型重載場(chǎng)景
此類場(chǎng)景多見(jiàn)于大型沖壓機(jī)、重型數(shù)控機(jī)床、礦山減速器安裝、風(fēng)電齒輪箱檢測(cè)等，設(shè)備噸位大、部分為集中載荷，對(duì)平臺(tái)的剛性和穩(wěn)定性要求高。
很多操作工圖方便，將沉重的工件、工裝夾具直接砸放在平臺(tái)臺(tái)面上，這種暴力擺放的方式，會(huì)對(duì)平臺(tái)造成致命損傷——輕則導(dǎo)致臺(tái)面出現(xiàn)凹陷、劃痕，重則造成臺(tái)面變形、開(kāi)裂，甚至損壞內(nèi)部筋板結(jié)構(gòu)，直接影響平臺(tái)精度和使用壽命。
這就是很多平臺(tái)“短命”的核心原因，看似不起眼的一個(gè)動(dòng)作，長(zhǎng)期下來(lái)會(huì)嚴(yán)重?fù)p耗平臺(tái)。
T 型梁四點(diǎn)彎曲試驗(yàn)應(yīng)用場(chǎng)景：
土木橋梁：檢測(cè)混凝土、鋼制 T 梁抗彎承載力、開(kāi)裂性能與結(jié)構(gòu)剛度，用于建筑、橋梁構(gòu)件設(shè)計(jì)與安全評(píng)估。
機(jī)械工程：標(biāo)定型鋼、復(fù)合材料構(gòu)件的彎曲強(qiáng)度與變形特性，服務(wù)設(shè)備支架、輕量化結(jié)構(gòu)研發(fā)。
科研試驗(yàn)：獲取純彎曲狀態(tài)下的應(yīng)力、應(yīng)變數(shù)據(jù)，研究材料破壞、屈曲及疲勞特性。
Ansys Forming非線性開(kāi)裂分析、起皺、回彈等方面的精準(zhǔn)預(yù)測(cè)；4. Ansys Forming新版本中新功能模塊，包括：自動(dòng)報(bào)告，合邊模擬，全工序回彈補(bǔ)償，穩(wěn)健性分析介紹；5. Ansys Forming前處理功能模塊以及功能增強(qiáng)介紹；6. Ansys Forming后處理功能模塊及功能增強(qiáng)介紹；7. Ansys Forming求解功能及功能增強(qiáng)介紹。
