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登錄塑形的案例
浙大趙騫教授團隊:基于時間編程協同光塑形能力開發的自發變形水凝膠
在此基礎上,團隊通過網絡的正交交聯設計將光響應雙硫鍵引入體系中,實現水凝膠的三維塑形,以構建具有復雜形狀的功能變形器件。這種時間編程和光塑形的協同效應為水凝膠功能器件的設計提供了新思路。
該工作利用丙烯酰胺(AAm)和丙烯酸(AAc)共聚,并用含有雙硫鍵的水溶聯劑進行交聯。隨后,鋁離子被引入網絡中形成第二重離子交聯,從而制備出離子鍵和雙硫鍵雙重交聯的正交網絡(圖1)。
圖1. 水凝膠的網絡設計
離子鍵在外力作用下會發生解離重構,該過程具備明顯的時間依賴性。該研究利用了這一特性進行材料的時間編程。無光照條件下,雙硫鍵不發生動態交換,表現為穩定的化學交聯點位,因此水凝膠表現出良好的彈性。在一定的應變下,長時間的時間編程將導致體系中的離子鍵重構程度高,體系中剩余的熵驅動力小,從而回彈較慢。而短時間編程時離子鍵未來得及重構,體系的熵驅動力大,回彈較快。因此通過對編程時間調整即可控制水凝膠的回復動力學,實現時序性的變形行為(圖2)。
圖2. 水凝膠的時間編程行為
材料的三維形狀與功能密切相關,因此構建復雜的三維結構也是材料設計的重要一環。在一定的紫外光照下,雙硫鍵則被激發發生鍵交換,此時水凝膠材料能夠表現固態塑性。由此,平面的水凝膠可在無需模具的條件下,通過光照塑形構筑復雜的三維結構(圖3)。進一步地,借助納米壓印,可制備出曲面上具有微結構的三維形狀。
圖3. 水凝膠的光塑形
結合材料的光塑形和時間編程能力,該工作實現了三維水凝膠的自主回復行為(圖4)。
展開 南林大研發生物質“改性塑形”新材料 10分鐘秸稈“變身”不用膠人造板
據介紹,這便是新材料塑形的兩個“新身體”,前者可用于代替傳統的木塑材料,運用到地板和紅木家具中,且密度由紅木家具國際標準的1.0g/cm3提高到1.3—1.5g/cm3,彎曲強度高達70 MPa,是普通木塑材料國際標準的三倍,且吸水性能強,提高了20多倍,防腐變,造價由原先的每噸9300+元降低至每噸1825元,單價為原先的1/5。后者則可用于高強度、防水防潮性能“瓦楞紙”和電容器紙、汽車濾紙等高性能秸稈塑化紙的制備。
不僅如此,由于竹纖維制造的內衣等紡織品擁有抗菌性、吸濕性能強等特點,目前竹纖維紡織品市場需求逐日增加,但由于傳統的原竹纖維在加工過程中存在屬性易被破壞和造價高等劣勢。周教授介紹,生物質“改性塑形”新材料也可以運用到竹纖維領域,制作工藝簡單,并提高其抗菌性和彈性,生態環保且造價便宜。
來源:新材料技術前沿
傳播最新最全的材料科學技術,包括金屬材料成形、熱加工、陶瓷冶金,機械加工、粉末冶金、表面處理技術、熱處理、3D打印技術等相關材料科學技術。提供各種材料科學的視頻課程、新技術、專家答疑。
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新材料技術前沿
展開 PFC可以分析基坑支護塑形隆起嗎
有點疑惑,PFC可以分析基坑支護塑形隆起嗎
怎樣理解材料力學中的強度和剛度的
破壞類型
脆性斷裂:在沒有明顯的塑形變形情況下發生的突然斷裂。如鑄鐵試件在拉伸時沿橫截面的斷裂和圓截面鑄鐵試件在扭轉時沿斜截面的斷裂。
塑形屈服:材料產生顯著的塑形變形而使構件喪失工作能力,如低碳鋼試樣在拉伸或扭轉時都會發生顯著的塑形變形。
強度理論
1. 最大拉應力理論:
只要構件內一點處的最大拉應力σ1達到單向應力狀態下的極限應力σb,材料就要發生脆性斷裂。于是危險點處于復雜應力狀態的構件發生脆性斷裂破壞的條件是:σ1=σb。
所以按第一強度理論建立的強度條件為:σ1≤[σ] 。
2. 最大拉應變理論:
只要最大拉應變ε1達到單向應力狀態下的極限值εu,材料就要發生脆性斷裂破壞。ε1=σu;
由廣義虎克定律得:ε1=[σ1-u(σ2+σ3)]/E,所以σ1-u(σ2+σ3)=σb。
按第二強度理論建立的強度條件為:σ1-u(σ2+σ3)≤[σ]。
3. 最大切應力理論:
只要最大切應力τmax達到單向應力狀態下的極限切應力τ0,材料就要發生屈服破壞。τmax=τ0。
依軸向拉伸斜截面上的應力公式可知τ0=σs/2(σs——橫截面上的正應力)由公式得:τmax=(σ1-σ3)/2。所以破壞條件改寫為σ1-σ3=σs。
按第三強度理論的強度條件為:σ1-σ3≤[σ]。
4. 形狀改變比能理論:
只要構件內一點處的形狀改變比能達到單向應力狀態下的極限值,材料就要發生屈服破壞。
所以按第四強度理論的強度條件為:
sqrt(σ1^2+σ2^2+σ3^2-σ1σ2-σ2σ3-σ3σ1)<[σ]。
展開 
材料力學中強度和剛度的理解
破壞類型
脆性斷裂:在沒有明顯的塑形變形情況下發生的突然斷裂。如鑄鐵試件在拉伸時沿橫截面的斷裂和圓截面鑄鐵試件在扭轉時沿斜截面的斷裂。
塑形屈服:材料產生顯著的塑形變形而使構件喪失工作能力,如低碳鋼試樣在拉伸或扭轉時都會發生顯著的塑形變形。
強度理論
1. 最大拉應力理論:
只要構件內一點處的最大拉應力σ1達到單向應力狀態下的極限應力σb,材料就要發生脆性斷裂。于是危險點處于復雜應力狀態的構件發生脆性斷裂破壞的條件是:σ1=σb。
所以按第一強度理論建立的強度條件為:σ1≤[σ] 。
2. 最大拉應變理論:
只要最大拉應變ε1達到單向應力狀態下的極限值εu,材料就要發生脆性斷裂破壞。ε1=σu;
由廣義虎克定律得:ε1=[σ1-u(σ2+σ3)]/E,所以σ1-u(σ2+σ3)=σb。
按第二強度理論建立的強度條件為:σ1-u(σ2+σ3)≤[σ]。
3. 最大切應力理論:
只要最大切應力τmax達到單向應力狀態下的極限切應力τ0,材料就要發生屈服破壞。τmax=τ0。
依軸向拉伸斜截面上的應力公式可知τ0=σs/2(σs——橫截面上的正應力)由公式得:τmax=(σ1-σ3)/2。所以破壞條件改寫為σ1-σ3=σs。
按第三強度理論的強度條件為:σ1-σ3≤[σ]。
4. 形狀改變比能理論:
只要構件內一點處的形狀改變比能達到單向應力狀態下的極限值,材料就要發生屈服破壞。
所以按第四強度理論的強度條件為:
sqrt(σ1^2+σ2^2+σ3^2-σ1σ2-σ2σ3-σ3σ1)<[σ]。
展開 abaqus/CAE中將塑像數據繪制成X-Y圖
我們平時在輸入塑形數據時,只是單純的數據,現在可以在abaqus中繪制出X-Y圖,方法如下:
1、創建塑形數據,如圖1;
2、創建X-Y圖,如圖2;
3、顯示塑形數據X-Y圖,如圖3。
五金沖壓件的原料選用原則
沖壓件是通過沖壓工藝方法獲得具有一定形狀、尺寸和性能的零件,五金沖壓件使用比較廣泛,在汽車,電器,機械,航空等方面都有沖壓產品,在制作五金沖壓件時,其原材料選擇上有許多需要注意的地方,下面我們來看一下;
首先,在鋼廠購買原材料時候,盡量選擇合適的規格尺寸,選擇開卷成形的卷料,避免二次裁切,減小剪切費用;
在五金沖壓件產品設計選材時,板材的厚度要達到偏差的允許范圍,板材的形狀及尺寸要設計合理,板材的性能各個方面也要考慮,用于后期對五金沖壓件原材料進行沖裁、彎曲、拉伸等工藝加工,所以板材的性能好不好很重要;下面是沖壓件板材的塑性,對各種沖壓工藝的重要性;
對于五金沖壓件中拉伸件來說,不僅對拉深的深度及形狀有要求,使用的原材料還要保證有較好的塑性,在使用中不會出現零件扭曲變形,褶皺、拉裂等情況
對于五金沖壓件中沖裁件來說,要求板材要有足夠的塑性,保證板材在沖裁時不開裂,有些厚板料稍微硬點,塑形差,沖裁后斷面不平,很容易產生撕裂現象;
對需要彎曲成形的沖壓件板材,也要有足夠的塑性,較低的屈服極限,塑形高的板材,在彎曲的時候,不容易開裂,塑性高,較低的屈服極限的板料,彎曲后回彈變形小,彎曲的尺寸、形狀精度更高;
所以,選擇五金沖壓件原材料要從材料成本,規格尺寸,材料性能,各個方面考慮,適合后期加工沖壓件的各種要求的材料;
展開 【7月18日項目懸賞】
第1、2、3道次塑形,第4道次裁切,第5道次打磨拋光。問題: 1、本公司想改良現有的工藝將塑形道次減少,并保證原有的密度、精度和表面光潔度; 2、一直困擾本公司的問題,因異型帶的特殊性,所以導致臺階處軋制力度大,導致銅帶表面色差不不均勻; 是都有專家能夠解決此類問題。 最后一張圖是日本公司制作的,色差均勻,無色差。
立即搶單
【單號5607】
預算范圍:3000
使用軟件:fluent
需求描述:在Linux系統(紅帽6.8)下安裝NX10.0,license服務安裝在紅帽6.5,并調試運行。
立即搶單
【單號5609】
預算范圍:9000
使用軟件:sysweld
需求描述:三天企業基礎使用培訓+答疑,(每天5-6小時左右)地點上海,自帶筆記本和軟件,投影培訓。模塊如下圖,時間7月的周一到周五都可。
立即搶單
下載“技術鄰”APP,或點擊鏈接查看所有派單: http://www.yqgqt.org.cn/requirement/more
注:目前手機不支持搶單,如需搶單請用電腦瀏覽器打開該網址,或打開技術鄰首頁,在首頁右側點擊“項目接單”進行搶單。
客服微信:jishulink888
展開 基于ALE法的DEFORM旋壓數值模擬
3、隱式與顯式算法的應用
旋壓過程在塑形變形較大時,工件一般作為剛塑性體處理,通常采用隱式算法即可高效求解,而對于彈性變形不可忽略的情況下,必須采用彈塑性模型才能得到精確模擬結果,采用隱式算法求解彈塑性物體變形,計算較慢,且容易發生不收斂的情況。DEFORM軟件在v11版本之后引入了顯式求解算法,很好地解決了彈塑性模型的求解過程,對于旋壓彈塑性模擬完全能夠使用顯式算法,下面是一組案例,分別使用剛塑性體隱式求解和彈塑性顯式求解得到的結果。
精度對比
從圖中對比可以看出,旋壓模擬最后的結果基本相同,如果只是對工藝參數及材料流動規律研究,塑形模型也可滿足要求,而彈塑性模型更加接近實驗結果。另外從計算時間上來看,彈塑性模型采用顯式算法,與剛塑性模型隱式求解時間上幾乎相同,甚至更快一些。
03結論
DEFORM軟件為旋壓模擬提供了方便快捷的向導式模塊和更多高級功能應用,為旋壓工藝提供了先進的研究方法。
如果想要更近一步了解DEFORM旋壓模擬的功能與應用,歡迎與我們聯系咨詢,我們將為您提供專業的軟件使用指導和建議,幫助提高旋壓生產工藝設計,優化工藝參數,生產出高質量的旋壓產品。
展開 基于ALE法的DEFORM旋壓數值模擬
3、隱式與顯式算法的應用
旋壓過程在塑形變形較大時,工件一般作為剛塑性體處理,通常采用隱式算法即可高效求解,而對于彈性變形不可忽略的情況下,必須采用彈塑性模型才能得到精確模擬結果,采用隱式算法求解彈塑性物體變形,計算較慢,且容易發生不收斂的情況。DEFORM軟件在v11版本之后引入了顯式求解算法,很好地解決了彈塑性模型的求解過程,對于旋壓彈塑性模擬完全能夠使用顯式算法,下面是一組案例,分別使用剛塑性體隱式求解和彈塑性顯式求解得到的結果。
精度對比
從圖中對比可以看出,旋壓模擬最后的結果基本相同,如果只是對工藝參數及材料流動規律研究,塑形模型也可滿足要求,而彈塑性模型更加接近實驗結果。另外從計算時間上來看,彈塑性模型采用顯式算法,與剛塑性模型隱式求解時間上幾乎相同,甚至更快一些。
03 結論
DEFORM軟件為旋壓模擬提供了方便快捷的向導式模塊和更多高級功能應用,為旋壓工藝提供了先進的研究方法。
來源: 安世亞太
展開 《先進功能材料》類似玩橡皮泥的“機械編程”過程實現液晶交聯聚合物網絡可控3D變形
該論文研發了一種“機械編程”過程,拉伸誘導液晶在聚合物網絡中單軸取向,通過機械塑形將聚合物網絡塑造成任意的形狀(卷曲、螺旋或馬蹄),紫外光照以固定液晶取向和機械塑形。這種賦予液晶交聯聚合物網絡可逆、復雜和大變量的3D形變的“機械編程”過程和我們小時候玩橡皮泥類似,操作簡單,雙手就能設計得到我們想要的各種復雜的3D形變。此外,“機械編程”過程具有一定的普適性,其可以適用制備不同幾何形狀的液晶交聯聚合物網絡如薄膜、纖維和管。這項研究不但推動了液晶交聯聚合物網絡在柔性機器人中的應用,也為液晶交聯聚合物網絡在智能織物、生物仿生和神經纖維中的應用開了大門。
論文鏈接:
https://doi.org/10.1002/adfm.201802809 來源:高分子科學前沿
展開 
基于晶體塑形模型(CPFE)的蠕變模擬 ¥600
蠕變inp文件.zip
基于cpfe的蠕變模擬,多晶體晶粒的結構,晶界采用的是cohesive單元
【免費】Workbench中金屬沖壓成型仿真-自適應網格技術
本次實例采用二維軸對稱方式選擇片體結構進行分析,動模在上,向下移動,工件受到擠壓變形,中間過程產生重畫網格,最終工件達到所需要的形狀
1.模型
繪制3D模型,然后,提取成片體結構,采用2維的軸對稱模型,最終的模型如圖所示
2.材料
材料要產生變形,且不可恢復,所以只能選擇塑形材料,本實例設置雙線性塑形材料,如圖所示
3.接觸
接觸采用摩擦或者無摩擦接觸,可以根據實際情況確定,設置相應的邊界位置進行接觸
4.邊界條件
上模型移動,下模型固定,移動距離根據多次的計算結構來確定
5.重畫網格設定
重畫網格的限制條件較多,一般需要大變形打開,關鍵是節點必須采用低階單元,自適應網格設置如圖所示。
6求解之后結果如圖所示
通過結果可以查看零件受到擠壓之后的形狀和中間變形過程,本實例可以看到模型受到擠壓,向外側流動,填充滿側面腔體結構,中間過程如圖所示
本實例相似性來源:南京安士亞太 李辰 李軼,仿真所用模型數據均為假設的尺寸,具體請根據實際情況加載
deformation2.avi
以下為workbench仿真計算源文件,包括模型、設置過程、結果請大家重新計算一遍
源文件供大家免費下載。
20190513_remesh.zip
作者:范文哲(fwz0703@163.com,公眾號:CAE_ANSYS)
展開 【10月29日項目懸賞】
【單號6724】
預算范圍:1500
使用軟件:ABAQUS
需求描述:混凝土塑形損傷子程序Umat或者Vumat 哪位有混凝土塑形損傷的子程序,想購買學習一下,二維或者三維的都行。 最好是Vumat,收斂性希望有保證
立即搶單
【單號6714】
預算范圍:3000+
使用軟件:ABAQUS或者Ansys/LS-dyna
需求描述:鋼筋混凝土簡支梁動態加載分析: 重點重點重點:在模型中要分別考慮混凝土和鋼筋的應變率效應對混凝土和鋼筋的力學性能的影響。 鋼筋混凝土簡支梁,截面形式為矩形,在跨中施加位移荷載,分析在不同加載速度下鋼筋混凝土梁的力學性能。比如3種工況,在跨中施加相同的位移14mm,通過修改加載時間0.04s,0.4s,4s,實現不同加載速度。模擬結果的云圖要與試驗做對比,擬合荷載位移曲線,出某一個單元的應力、應變時程曲線。
展開 Altair-OptiStruct拓撲優化功能在兒童座椅金屬結構設計中的應用案例分析
(如下圖所示)
以質量最小為優化目標,設置應力約束不超過1000MPa,通過優化分析迭代得出結果如下圖所示:
對優化后的結構進行校核驗證前,首先需要對網格重新劃分,然后結合加工工藝問題,對局部結構進行完善,最后得出新的結構如下圖所示:
將優化后的新結構代入到座椅中進行動態工況仿真分析,驗證其強度以及是否對假人數據有影響,結果如下:
優化前該結構應力云圖(最大應力650MPa,最大塑形應變0.8%)
優化后該
結構應力云圖(最大
應力670MPa,最大塑形應變1.8%)
對比優化前后不同工況的假人數據無明顯差異。
四、結論與展望
優化區域的分布云圖比較直觀的呈現出結構的受力規律,可直接作為結構設計思路提供方向;
優化后的結構滿足強度要求,且假人的各項數據無明顯變化,質量減少30%,理論上達到了省材減重的目的,當然仿真的可靠性離不開試驗數據的支持,對于理論的結果需采取與試驗對標的方式進行;
優化軟件計算得出的結果存在制造工藝的問題,需結合實際合理對結構進行重新設計;
本次優化響應選取的較為簡單,且靜態線性分析與真實的碰撞工況存在偏差;因此,想要得出更精確地結果,對于邊界條件的設置以及優化響應的選取需要進行更深入的研究,比如等效靜態載荷法,歡迎各位前來探討。
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