彎曲模擬的案例
VCCT在三點彎曲模擬的應用 ￥10
ABAQUS中在三點彎曲模擬VCCT方法應用
大家好，今天我們通過一個簡單案例學習VCCT方法在三點彎曲模擬的應用。案例模型如圖1所示，帶缺陷平板在兩端彎矩作用下發生擴展至斷裂破壞的過程。小伙伴們掃碼關注公眾號“ABAQUS仿真世界”，不定期推送免費學習案例，歡迎加入。下面詳解每個步驟的設置。
圖1模型
目標：學會VCCT方法的設置及應用。
幾何模型：本案例將平板一分為二，建立左右兩個相同的矩形part，在后續接觸中設置VCCT。
圖2裝配模型
材料：定義了線彈性材料steel，彈性模量200000，泊松比0.3。建立Homogeneous solid屬性并賦予part。進入裝配，通過移動將兩塊平板拼接在一起，如圖2所示。
分析步設置：為提高收斂性，修改增量步長為0.01，最小增量步長1e-8，最大增量步數改為250，打開大變形。定義右邊參考點集合CM3，UR3的歷史輸出，便于后處理輸出曲線。
圖3 分析步設置
展開 基于mode模塊的光纖彎曲損耗模擬
大家好，今天我所分享的案例是基于Lumercical軟件的光纖彎曲損耗模擬分析的介紹。文中主要介紹的是光纖波導在彎曲過程中能量損失的情況。基于Lumercial mode模塊展開細致化研究分析模擬。
所選用的計算是基于FDE算法而展開的。
首先建立光纖幾何波導，以及配置好彎曲的結構模型：
圖1 彎曲光纖波導三視圖
如圖1所示為彎曲光纖波導的三視圖，細節光纖纖芯及包層配置如下圖2所示：
圖2 纖芯配置
圖3 包層配置
圖4 模擬區域設置
在完成基本光纖波導幾何配置后，設定模擬區域參數設置如上所示，模擬在300k環境介質為空氣環境下進行。邊界條件為金屬邊界條件。在進程check材料檢驗后，選擇運行按鈕進行運算。
如下圖5所示，為彎曲波導模式計算細節處理：
模擬的中心波長為1.55微米
計算的為前15個偏振模式
勾選上彎曲波導計算，設定彎曲波導的曲率半徑為9.1e6微米
隨后進行運算。
圖5 彎曲波導模式計算參數配置
圖6 彎曲波導模式計算結果
如圖6所示為光纖波導在彎曲后計算的模式部分結果，可以計算得到1.55微米中心波長下對應各階光纖模式的有效折射率數值。以及偏振分配比例（TE/TM），如下圖7所示為光纖模式彎曲后的模場分布圖（部分數值結果），可以發現傳輸光線模式由于彎曲導致部分模式場的分布發生畸變。
圖7 彎曲波導模式電場分布圖
最后，有相關需求歡迎通過公眾號“320科技工作室”與我們聯絡。
展開 ABAQUS：煩勞大神們分享個金屬梁受到三點或四點彎曲的模擬，感謝
ABAQUS：煩勞大神們分享個金屬梁受到三點或四點彎曲的模擬
Abaqus混凝土梁三點彎曲開裂模擬基于隨機多邊形骨料及界面過渡區模型
本案例建立包含隨機多邊形粗骨料、界面過渡區（ITZ）及水泥砂漿在內的細觀混凝土梁二維模型，對混凝土梁在三點彎曲工況下進行有限元模擬，展示混凝土梁跨中部位的裂縫發展情況。
在Abaqus CAE軟件內，采用AbyssFish RandomPolygon2D V2.0插件建立多邊形粗骨料、實體界面過渡區、水泥砂漿三部件混凝土細觀模型。由于只考慮梁的跨中開裂情況，為了簡化模型的復雜度，這里只建立了跨中部分的細觀混凝土模型。
為實現長方形梁模型，手動建立長方形部件，并與插件建立的細觀混凝土模型裝配為整體，并進行相應的材料指派。
建立梁支座，并將下部支座設置為固定約束，跨中添加豎直向下的位移，進行混凝土梁的三點彎曲試驗模擬。
對模型進行網格劃分，跨中部分適當加密網格。
創建作業提交分析并查看結果。
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在PFC3D中模擬三點彎曲試驗（簡支梁） ￥10
在采用離散元模擬混凝土等構件時，需要定義細觀黏結參數（pb_ten，pb_coh等 ），一般情況下需要進行試驗模擬以標定參數，例如常用的包括單軸壓縮試驗、單軸拉伸試驗、三點彎曲試驗、四點彎曲試驗等。
其中，三點彎曲試驗測量材料彎曲性能的一種試驗方法。將條狀試樣平放于彎曲試驗夾具中，形成簡支梁形式，試樣上方只有一個加載點。
對于寬度為b，高度為h的矩形試樣，三點彎曲抗彎強度公式：S=3FL/2bh
本算例采用PFC3D模擬三點彎曲試驗，首先建立試件，定義黏結參數，通過移動墻體進行加載，監測加載過程中墻體的受力，并給出粘結鍵斷裂位置的分布。
建立的長方體試件如下圖：
試樣中球顆粒的接觸力鏈如下圖所示：
在模型的上下兩側生成墻體，固定下側墻體的位置，對上側墻體施加向下的速度模擬加載：
加載過程中上側墻體與試件的接觸力時程如下：
加載后球單元之間的接觸情況如下圖所示，其中藍色為粘結鍵，紅色為斷裂的粘結鍵分布：
斷裂粘結鍵分布如下圖，試件中部發生斷裂
對于不同強度的巖石或混凝土可以修改粘結參數（pb_ten，pb_coh等）、球單元的粒徑級配等進行模擬以達到合理的預期效果。
需要注意本算例需要調用附件中的fracture.p3fis文件，在將其拷貝至PFC的工作路徑下。
本算例完整代碼如下：
展開 ABAQUS熱-應力分析的單元選擇
對于結構響應，在熱-應力分析中常見的變形模式為彎曲。所以熱-應力分析主要考慮的是彎曲變形下的單元選擇。
一般來說，結構單元(梁和殼)對彎曲為主的問題,是高效經濟的解決方式。連續體單元也可以用于模擬彎曲變形,并且在某些情況下是必須的:
（1）厚度方向上的應變需要精確分析。
（2）梁或殼理論不適用，如厚重的結構。
（3）使用連續體單元分析彎曲為主的問題，對于單元類型和網格劃分必須有特殊的考慮。
有限元法模擬彎曲時有以下假定：
（1）橫截面在變形過程中始終保持為平面。
（2）軸向應變沿著厚度線性變化。
（3）如果泊松比為 0,則厚度方向的應變等于0。
（4）沒有薄膜剪切應變。
因此，采用二階實體單元模擬彎曲變形時，軸向應變等于初始水平線長度的改變，厚度方向的應變為零，剪切應變為零。
使用二階實體單元模擬彎曲
使用使用一階完全積分實體單元模擬彎曲變形，該單元在積分點處探測到剪切應變。由于部分能量用于剪切變形而非彎曲變形，因此造成過于剛硬的材料行為，即通常稱為剪切自鎖。
使用一階完全積分實體單元模擬彎曲
ABAQUS提供的一階減縮積分單元模擬彎曲時，可以消除剪切自鎖。由于這種單元只在形心處有一個積分點，因此厚度方向不能探測到彎曲引起的應變，即產生沙漏問題。這種單元中的每個單元都可以捕捉到軸向的拉伸或壓縮應變,但不會在一個單元同時捕捉到這兩種應變，軸向應變可以被準確度量，厚度方向和剪切應變都是零，是廉價高效的單元類型。
非協調模式單元是模擬彎曲為主的問題中性價比最高的實體單元。厚度方向上只需一個單元即可模擬彎曲變形。
在做熱-應力分析時，由于單元的選擇不合適，或網格布置不合適，常會產生不真實的結果。因此，需要結合實際謹慎選擇。
展開 Abaqus模擬橡膠大變形/模擬橡膠彎曲
Abaqus為用戶提供了多種本構關系來模擬超彈性材料，這種材料具有高度非線性，當Abaqus進行模擬時假設這種材料是具有彈性、各向同性，并且同時考慮幾何非線性效應。與材料的剪切柔度相比，對于大多數類似橡膠的固體材料，其可壓縮性非常小，當分析對象為平面應力問題、殼、薄膜、梁、桁架、或者鋼筋等，這個問題不值得關注。但是對于固體、平面應變或者軸對稱問題卻不能忽略。對此，Abaqus/Standard提供了雜交單元來模擬超彈性材料中完全的不可壓縮行為。
橡膠材料力學性能的描述方法主要為兩類：一類是認為橡膠為連續介質的現象學描述；另一類是基于熱力學統計的方法。基于連續介質力學的本構模型主要有Polynomial、Reduce Polynomial、Ogden模型等，其中Mooney-Rivlin模型是 Polynomial的特殊形式，Neo-Hookean 模型是Reduce Polynomial的特殊形式。基于熱力學統計主要有Arruda-Boyce和Van der Waals等本構模型。本文利用Abaqus模擬大變形的橡膠，具體步驟如下。
1、在Abaqus/CAE Sketch模塊中作出模型草圖，如圖1所示，然后在Part模塊中分別建立Push、Rubber、Base三個部件。其中Push為解析剛體，Base為離散剛體。
圖1 草圖
2、在Property模塊中定義橡膠的屬性，采用Mooney-Rivlin模型，參數如圖2所示，然后賦給Rubber部件。
圖2 橡膠參數設置
3、裝配，定義分析步，采用默認的場輸出和歷史輸出。為了保證剛開始能夠較容易收斂，設置分析步初始增量步為0.01，打開幾何非線性。
展開 DynaForm 5.9.3已經發布（附更新說明）
彎管模擬和管材成形中新改進的性能、特征和功能
1. 新增了功能支持非圓形管材彎曲模擬：橢圓形管和矩形管。
2. 新增了計算非圓形管材(橢圓形管和矩形管)中心線的功能。
3. 在管材彎曲模擬中新增了檢查彎管回彈并添加補償過程的功能。
改進的坯料生成器(Blank Generator)功能
1. 新增了移動同一平面內輪廓線和板坯單元的功能。
2. 新增了定義一個內孔周圍單元的功能。
3. 新增了自動檢查和修復輪廓線的功能。
4. 在網格尺寸對話框中新增了一個最小單元尺寸(Min. Element Size)選項。
5. 新增了在輪廓線邊界線上定義一個孔的功能。
6. 新增了在工作坐標系中定義板料的功能。
7. 新增了指定網格方向的功能。
改進的快速模擬分析(Die Simulation)功能
1. 在快速模擬分析(Die Simulation)功能中新增了板料成形對稱定義的圖形用戶界面。
2. 新增了“通過 UV 平面上的兩點”來定義對稱平面的功能。
3. 新增了讀取 BSE 中所定義材料和厚度的功能。
4. 新增了通過使用索引文件為 Double Spring Bend(雙彈簧彎曲)進行連續動畫顯示的功能。
5. 修復了在一些模型上造成板料穿透到工具的問題。
6. 新增了基于用戶的材料列表來指定變薄范圍的功能。
改進和增強的前處理性能
1. 在讀取數據庫時，新增了通過設置信息打印消息的功能。
2. 將 Setup 默認配置選項分成自動設置(Auto Setup)、快速設置(Quick Setup) 和傳統設置(User
Setup)。
DYNAFORM V5.9.3 Release Notes 4 / 5
3.
展開 鋼筋混凝土梁三點彎曲模擬ANSYS/ls-dyna ￥5
對于鋼筋混凝土梁三點彎曲模型而言，整體模型較為簡便，可直接通過ls-prepost生成混凝土梁及鋼筋（分離式或共節點）。
主要技術參數是通過BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID來控制鋼板的強制位移來使混凝土梁充分受力，同時也需要對支撐板與梁之間的接觸進行合理設置。
其他主要關鍵字如下：
*CONTROL_TERMINATION
*DATABASE_BINARY_D3PLOT
*DATABASE_FORMAT
*DATABASE_EXTENT_BINARY
*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID
*CONTACT_ERODING_SURFACE_TO_SURFACE
*CONTACT_AUTOMATIC_SURFACE_TO_SURFACE
鋼筋受力云圖如下所示：
展開 opensees模擬剪切彎曲破壞
利用opensees，設置剪切彈簧和轉角彈簧 復現了試驗
【客觀應力率】Abaqus折疊屏材料彎曲模擬
可折疊顯示設備日益走進我們的生活，對此類屏幕分析驗證是當今CAE工程師面臨的難題之一，因為必須要考慮多層堆疊的復合材料，并進行90度彎曲、展開的大變形模擬；另外，為了預測它的耐用性，需要確定以何種損傷標準進行評估。執行這種高度復雜的顯示器分析，先決條件是進行精確的應力、應變計算，在此之前，工程師必須要了解一個基本概念，那就是“客觀應力率”。
01
小張的困惑：線彈性材料的“殘余應力”！
小張是訓練有素的CAE工程師，有一天，他接到一個分析任務：折疊屏材料的彎曲有限元分析，心想，還真是趕時髦呀，來吧。
供應商提供了某一層材料的試驗數據曲線，筆直的讓人能口算出彈性模量，試驗部門也提前告知了彎曲試驗完全在此應變范圍進行加、卸載。于是，小張確信用線彈性本構無疑，一頓操作，下班前竟完成了彎曲試驗對標：仿真得出來的應力、應變、彎矩和試驗結果完全一致。
折疊屏某層材料90°彎曲仿真-加載
正要高興的時候，他看到了卸載的計算結果：
卸載后的應力、應變
線彈性材料加、卸載怎么會出現“殘余應力”？于是他又校核了一下模型：線彈性材料模型、靜力學分析，幾何非線性，ALM接觸、沙漏控制，一切都很合理，否則前面的試驗對標不會這么順利，然而并沒有定義塑性啊，為什么材料會表現出如此強烈的路徑依賴性？
就算是數值誤差，也不可能在這個量級的吧？
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在PFC3D中模擬四點彎曲試驗（簡支梁） ￥10
在采用離散元模擬混凝土等構件時，需要定義細觀黏結參數（pb_ten，pb_coh等 ），一般情況下需要進行試驗模擬以標定參數，例如常用的包括單軸壓縮試驗、單軸拉伸試驗、三點彎曲試驗、四點彎曲試驗等。
其中，四點彎曲試驗是測量材料彎曲性能的一種試驗方法。將條狀試樣平放于彎曲試驗夾具中，形成簡支梁形式，試樣上方有兩個對稱的加載點。
對于寬度為b，高度為h的矩形試樣，四點彎曲抗彎強度公式：S=FL/bh2
本算例采用PFC3D模擬四點彎曲試驗，首先建立試件，定義黏結參數，通過移動墻體進行加載，監測加載過程中墻體的受力，并給出粘結鍵斷裂位置的分布。
建立的長方體試件如下圖：
試樣中球顆粒的接觸力鏈如下圖所示：
在模型的上下兩側生成墻體，固定下側墻體的位置，對上側墻體施加向下的速度模擬加載：
加載后球單元之間的接觸情況如下圖所示，其中藍色為粘結鍵，紅色為斷裂的粘結鍵分布：
斷裂粘結鍵分布如下圖，試件中部發生斷裂
對于不同強度的巖石或混凝土可以修改粘結參數（pb_ten，pb_coh等）、球單元的粒徑級配等進行模擬以達到合理的預期效果。
完整代碼如下：
展開 基于comsol軟件彎曲單模光纖模擬仿真
在本節中，主要基于實驗室實際光纖單模圓柱光纖進行模擬，與comsol案例庫文件在分析過程和建模有些差異：
模擬主要通過以下三個步驟進行：模型的幾何構建、物理場的添加研究、結構處理分析來進行。
下面是第一步驟：幾何模型的構建
首先建立相應的參數設置：
圖1 結構配置及參量設置
圖2 圓柱形單模光纖橫截面圖及幾何配置
按照上述要求配置好幾何結構后，對每個區域的幾何賦予相應的材料屬性。并在最后購置好聯合體。
隨后在去定義光纖的類型為彎曲光纖。
圖3 彎曲光纖模型設置及坐標建立
第二部分：物理場及研究的添加：
由于單模光纖在進行宏彎后，纖芯中的光纖能量大部分以泄漏模的方式擴散到光纖包層區域中，但當到達光纖包層壁時會產生振蕩，即回音壁模式。下面我們著重分析一下這些回音壁模式。因此在物理場的選擇上選用電磁波頻域進行分析。
具體如圖所示，光纖結構呈軸對稱分布，我們忽略外環境的影響因此將外層設置成為完美磁導體（吸收所有電磁波）其余按照電磁波頻域的初始設定即可。網格剖分
圖4 端面網格化分
在光纖端面處采用自由三角形網格進行劃分，在PML層共分解成為四塊設置成為映射網格（可參考映射網格的劃分方法）
圖5 模式分析
在研究部分中分成兩步驟進行分析 分別是模式分析以及確定好相應的頻率數值。
第三部分：后處理結果分析
圖6。泄漏模式分析
在后處理結果中（電磁波模型）選擇電場并選擇表面。油煎以等值線形式表示，得到回音壁各個電磁模式的能量值分布。如果對端面進行一維截線處理則可以得到相應的數值電場幅度數值。
圖7 結果后處理
展開 Hypermesh聯合lsdyna模擬三點彎曲
分析平臺：Hypermesh /lsdyna
技術難點：顯式動力學分析
完成人：文澤先生
擅長領域：dyna/ANSYS/hypermesh
視頻觀看地址：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10301
單向流固耦合——模擬彎曲河床砂石運移
0 引言
要完成這個工況的模擬，其實需要解決兩個難點，第一個是如何生成河床。這里假設河床截面是圓形的，那其實是需要一個pipe形狀的三維體，但是這個在PFC中是沒有提供的。第二個難點就是河流流場的生成了。
1 生成河床
這里我們使用的是以直代曲的辦法，可以用一個個圓柱拼接成河床的額樣子。createwall 函數中就是使用循環生成河床的墻體，R_he 為河床截面中心的弧長半徑，jing_he 為河床截面的圓形半徑，he_kua 為河床跨過的圓心角。wallsplit是我們河床墻體的分段，也不是說分的越細結果越好的。
ball_range 我們定義了河床砂石的生成區域，也是一個圓柱形區域，用的是generate生成后自重沉降的方式。
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