循環載荷定義
關注創建者：素釵_XFEM 創建時間：2021-03-03
循環載荷定義的視頻教程
ABAQUS-拉壓循環載荷試驗模擬
本案例基于ABAQUS/Standard模擬了2D拉伸試樣拉壓在位移控制載荷下10個循環的過程。采用CAX4R單元，材料定義了彈性，塑性及Combined 塑性硬化參數，試樣上端耦合和參考點施加0.45的非對稱位移循環載荷，輸出參考點的力-位移循環曲線，應力應變云圖及相關曲線。
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ABAQUS子程序DLOAD和UTRACLOAD入門基礎教程：循環移動載荷
視頻內容包括四個部分，第一部分是子程序的使用前提：關聯子程序；第二部分是DLOAD子程序的基本知識，包含幫助文檔的使用、DLOAD子程序中變量和數組的具體含義及編程的注意事項；第三部分在abaqus使用DLOAD子程序的簡單實例具體操作步驟和結果的對比驗證；第四部分是DLOAD子程序的示例循環移動載荷的施加方法，包含具體的操作步驟及Fortran程序。
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循環載荷定義的實例教程
在疲勞壽命分析部分，主要是結合前面在hyperworks中靜態強度CAE分析下的相應結果文件，導入到Ncode軟件中進行相關疲勞分析，進而得到支架在循環載荷（正弦波循環載荷/白噪聲載荷)下的疲勞壽命，從而作為工程結構改進的理論依據。
正弦波循環載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
白噪聲載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
具體模型及相關說明文件見附件。
展開 在疲勞壽命分析部分，主要是結合前面在hyperworks中靜態強度CAE分析下的相應結果文件，導入到Ncode軟件中進行相關疲勞分析，進而得到支架在循環載荷（正弦波循環載荷/白噪聲載荷)下的疲勞壽命，從而作為工程結構改進的理論依據。
正弦波循環載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
白噪聲載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
具體模型及相關說明見附件。
展開 在疲勞壽命分析部分，主要是結合前面在hyperworks中靜態強度CAE分析下的相應結果文件，導入到Ncode軟件中進行相關疲勞分析，進而得到支架在循環載荷（正弦波循環載荷/白噪聲載荷)下的疲勞壽命，從而作為工程結構改進的理論依據。
正弦波循環載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
白噪聲載荷下疲勞壽命分析：
損傷云圖
壽命云圖
具體模型及相關說明文件見附件。
展開 這兩個案例從不同角度考察了iSolver的能力，但在載荷的使用方面仍顯得相對簡單。在本案例中，我進一步使用循環載荷對鋼結構梁柱接頭的變形行為進行模擬，并將結果與Abaqus進行對比，以評估iSolver在更復雜載荷下的計算能力。
1 模型介紹
循環載荷是指隨著時間推移反復對材料施加應力或應變，導致材料經歷交替加載和卸載的過程。在循環載荷作用下，彈性變形在卸荷過程中會恢復，但不可逆的變形會保留下來，是研究材料疲勞和失效的關鍵因素。
如果結構鋼構件承受足夠振幅的周期性變化載荷，即使單個循環中的最大載荷遠小于導致屈服或斷裂所需的載荷，它也可能在一定次數的重復載荷后失效。
在本模型中，結構被建模為二維殼零件。柱子的兩端采用固定的邊界條件，載荷施加到鋼梁的末端。具體如下圖所示：
2 仿真模型設置
結構三視圖：
材料：
分析步：
邊界條件：
載荷：
幅值：
3 計算結果對比
S.Mises云圖對比：
?
S.Mises最大值：
RF最大值：
U最大值：
上述對比表明，在列舉的輸出結果中，iSolver與Abaqus吻合良好。此外，在此模型中，RF最大值出現在柱的兩端，U最大值出現在梁的端部，S.Mises最大值發生在接頭處。這三處關鍵位置結果的良好吻合，也可以推理出其他位置的結果同樣吻合良好（類似于高數中的夾逼定理）。
展開 本文的主要目的就是展示在ANSYS中循環加載是如何實現的。
計算結果
橡膠塊循環拉伸變形結果（可以看到有四次循環變形）
本文以一個正方形橡膠塊為例說明，橡膠塊如圖約束（約束XY面節點Z自由度，約束XZ面節點Y自由度，約束YZ面節點X自由度）,在側面施加循環載荷。
計算模型示意圖
循環載荷施加正弦形狀的位移載荷，分為4個正弦周期，四個正弦周期載荷幅值分別為0.1，0.2，0.3，0.4，4個周期加載過后，橡膠內部積累的應力釋放。具體定義分為幾個步驟：
步驟一：首先定義4個周期載荷幅值向量。
*DIM,AMPL,ARRAY,4 ! Amplitude Vector Definition
AMPL(1)=0.01
AMPL(2)=0.02
AMPL(3)=0.03
AMPL(4)=0.04
步驟二：定義離散時間加載點
*DIM,SOLTIME,ARRAY,161 ! Time Vector Definition
SOLTIME(1)=0.0
*DO,I,2,161,1
SOLTIME(I)=SOLTIME(I-1)+0.1
*ENDDO
步驟三：計算每個時間點下的位移激勵大小,也就是正弦曲線上的y值大小。
*DIM,BC_X,ARRAY,161 !
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1、橢圓形移動載荷定義
移動載荷指的是隨時間或空間位置變化而不斷變化施加位置的載荷
0引言
最近，我關注到一款名為iSolver的自主開發有限元軟件，并發現已經有許多技術鄰社區的用戶使用它進行了案例分析，結果與商業軟件的計算結果相當吻合。同時，iSolver的研發團隊也在不斷更新版本，豐富其功能，并熱心地解答用戶在使用過程中遇到的問題，表現非常出色。
之前，我用iSolver做過兩個案例研究。第一個是《水下爆炸實驗常用結構-簡化船體梁的模態計算與對比（Abaqus、文獻
abaqus子程序Dload的主要作用：
（1）可用于定義作為位置、時間、單元編號、被加載積分點數量等的函數分布載荷大小的變化。
（2）在應力分析期間，將在每個基于單元或基于表面的非均勻分布載荷定義的載荷積分點處調用；
（3）將在每個積分點調用，以計算承受不均勻荷載類型PENU和PINU的管道元件的有效軸向力ESF1；
（4）不能在基于模態的程序中用于描述負載的時間變化；并且忽略可能與相關聯的階躍定義或非均勻分布負載定義一起出現的任何幅度參考
abaqus子程序Dload的主要作用：
（1）可用于定義作為位置、時間、單元編號、被加載積分點數量等的函數分布載荷大小的變化。
（2）在應力分析期間，將在每個基于單元或基于表面的非均勻分布載荷定義的載荷積分點處調用；
（3）將在每個積分點調用，以計算承受不均勻荷載類型PENU和PINU的管道元件的有效軸向力ESF1；
（4）不能在基于模態的程序中用于描述負載的時間變化；并且忽略可能與相關聯的階躍定義或非均勻分布負載定義一起出現的任何幅度參考
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自1960年代以來，合成水凝膠已被開發并廣泛應用于組織工程、藥物運輸、醫用粘接劑、生物電子、親水涂層、柔性機器人等。在許多承載的應用場景中，要求水凝膠能夠承受長期的循環載荷，例如，人工心臟瓣膜每年需要打開和關閉約3億次；膝蓋關節軟骨需承受幅值約2.5MPa的循環應力；透明揚聲器之類的水凝膠離子設備需要承受高頻振動；可拉伸的離子觸摸板需要承受周期性變形
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本文的主要目的就是展示在ANSYS中循環加載是如何實現的。
計算結果
橡膠塊循環拉伸變形結果（可以看到有四次循環變形）
本文以一個正方形橡膠塊為例說明
第二部分、基于XFEM_paris模型的裂紋擴展仿真分析
相比于靜態裂紋參數計算問題，裂紋擴展仿真在學術和工程領域更為人們所關注，常用的方法有網格重劃分技術、邊界元法、無網格方法和XFEM，其中，XFEM通過引入水平集法和單位分解等思想實現了實體與裂紋相互獨立，在裂紋擴展的過程中不需要更新網格，提高了計算效率。ABAQUS中集成的XFEM裂紋擴展仿真可以根據使用的模型分為三類：基于損傷力學內聚力模型
