真應力的案例
abaqus中塑膠材料的力學行為的設定
因為塑膠材料有著非線性彈性的行為，我們需要想辦法來在abaqus里面去描述這一種材料特性，處理這個數據的方式就是如下圖所說，一開始得到的是norminal stress-strain，也就是工程應力應變圖。通常我們試驗所做出來的數據就是工程應力應變。有些它可能可以幫你自動轉換成真應力真應變。就是你只要確保說你現在得到的數據到底是什么數據？這邊是以工程應力應變曲線來去做說明。
如果現在最左邊這張表格所得到的是工程應力應變曲線的話，先用上面的這個轉換公式，把工程應力應變轉成真應力，真應變，那就會轉成中間這張表格。先看最右邊這張圖，把這兩個工程應力變跟真應力真應變曲線材料的真實行為其實是會差距很大的。所以如果把這兩種不同的數據拿到abaqus里面去計算，想當然他的結果會相差很大。那因為我們通常是假設試樣的斷面積是不會改變的，但是真實的情況是在拉伸的過程中，試樣斷面積會改變，我們必須把它轉成真應力，真應變。而且我們在cae分析里面，我們的面積是由我們的網格去做決定的。所以當我們的材料在cae里面去受到拉伸的時候。它的面積是會逐步的改變。也就是說我們在abaqus里面是一個真實的應力應變的行為，我們必須給他一個真應力真應變的數據，它的結果才會是準確的結果。那我們再回到中間這張表格上面，我們可以看到，真應力是70.1mpa時候，我們把它定了一個plastic srrain=0,也就是說我們把這個點定為材料屈服的起始點。
前面這一段彈性段。從后面70.1點開始就是塑性段。要描述這種材料行為，在abaqus里面我們會采用hyperelastic 里面的marlow 來描述這個行為。通常我們都是只有拉伸曲線，那在marlow的這種形式里面，它會直接把我們的拉伸曲線的等同到壓縮曲線上面。
展開 ABAQUS中求解某部分單元的平均應力或平均應變 ￥10
1、參考模型：單向纖維的RVE模型；
2、腳本功能：針對指定的單元集合，在后處理中求解平均應力和平均應變。
3、應用的公式：一階均勻化計算方法。對于 RVE 模型的平均真應力和平均真應變，可通過對 RVE 內每一個單元的真應力 （真應變）取均值獲得。使用一階均勻化計算方法輸出的應力和應變適用于各種邊界條件，但需要對每個單元進行應力（應變）的輸出和計算。
ABAQUS損傷參數
對于單軸拉伸試驗，其典型的真應力-應變曲線包括了初始彈性階段，塑性階段，剛度下降階段和最終斷裂階段。最后兩個階段為損傷耗散過程，而對于材料損傷的定義也是基于這兩個階段的特征值進行的。
在ABAQUS中，材料損傷通常以一個損傷起始判據來定義材料的失效初始化。這個判據可以是材料在失效時的應力與應力狀態（基于不同的斷裂準則），也可以是損傷本構（如JC失效模型）。
在材料，或某一個單元發生了損傷后，此處的剛度會下降，而承擔的載荷（如應力）會隨之減少，并發生重新分配。則需要對材料在發生了失效時的演變過程進行定義，即損傷演變準則。對單軸拉伸而言，此階段與拉伸曲線在達到了最高值（抗拉極限或起裂應變處）之后的下降段所對應。單元的剛度沿損傷演化規律下降，最終完全失效，在分析中可以將其刪除（單元刪除法）或允許分離（黏聚力單元）或允許裂紋完全擴展（XFEM)。
實際分析中更關注失效參數的獲取，對簡單問題可以采用單軸拉伸的真應力應變曲線來計算，一個很好的例子如下：
Ductile_Damage_004.pdf
來自于木蟲上的一個問題
Abaqus損傷演化中的失效位移如何得到？ - 仿真模擬 - 小木蟲 - 學術 科研 互動社區 (muchong.com)
原文（感謝Ronald Heinz Norbert Wagner大佬）
How to perform Element deletion in ABAQUS using ductile damage criteria ? (researchgate.net)
展開 汽車材料的高速碰撞材料卡片及其應用方法
2）真應力-應變曲線轉換
壓縮跟剪切試驗需要結合DIC技術進行應變監測，測試前需在樣品表面制作散斑，穿孔試驗一般無需測試應變。各試驗樣品如下圖。
DIC噴斑圖像采集方法可根據待測試件變形前后表面散斑圖像的相關性來確定試件位移及變形的全場測量。通過相關函數對子區周圍進行相關計算后得到各變形圖像下各子區位移，進而可求解得到全場位移場及應變場，即可求得真應變。通過整個變形場的計算，可求得所測位置即時寬度，結合每幅變形圖像對應載荷，即可求得測試位置真應力，進而得到真應力-應變曲線。
3）力學特性修正
為了模擬懸置在整車正面碰撞中的受力狀態，設計懸置拉伸試驗，對比仿真與試驗的力-位移曲線發現，使用基礎材料卡的仿真中獲取的峰值力高于試驗值。
原因分析：通過對懸置進行樣條切割，發現懸置在成型過程中存在縮孔缺陷。縮孔使材料的力學性能有所削弱，為了模擬這種影響，應考慮對原材料卡片進行修正。由于縮孔是成型引起的，不同區域縮孔大小不一致，采用傳統的等比例縮放不能有效地表征該性能，因此需要根據縮孔的分布特征，來對材料力學性能進行針對性的調整。
對懸置不同區域切割同樣尺寸的試驗進行三點彎和單軸拉伸試驗，統計其屈服強度及失效應變的分布。根據分布規律分別對失效應變和屈服強度進行離散性處理。
4）碰撞仿真分析
在碰撞分析軟件中將材料特性力學材料卡片和碰撞斷裂材料卡片，同時帶入碰撞分析中，可以準確預測材料變形及失效特性。
4 總結
本文概述了汽車碰撞中常用斷裂失效模擬方法；介紹完整的材料斷裂失效卡片開發流程；最后，通過零部件的試驗對標，展示該方法制作的材料卡片可準確模擬懸置在受到碰撞載荷工況下的斷裂現象。
展開 
【可靠性】塑料蠕變——不僅僅是變形的簡單描述
蠕變是指材料在持續應力載荷作用下，應變隨時間增加的現象。它會使物體產生永久的變形，甚至斷裂。它有別于簡單的變形，而是材料在長時間內逐漸適應應力載荷的表現。這種適應過程可以理解為材料的“記憶效應”。塑料作為一種非金屬材料，其蠕變行為具有獨特的規律和特性。
蠕變應變及應變率曲線
通過觀察塑料件的蠕變曲線，我們可以發現其蠕變應變的三個階段。在初始階段，材料會發生非常快速的應變，可以稱之為“快速應變階段”，在此階段，會發生較快速的應變，但應變率會降低，直至保持一個恒定值，進入蠕變應變的第二個階段“應變保持階段”，經過較長時間的持續應力載荷作用，蠕變材料將會產生快速變形直至斷裂，進入第三個階段“材料斷裂階段”。完整和準確的材料蠕變應變測試及標定，應能夠在測定第二階段特性的同時，也準確體現第一階段的特性。
了解塑料蠕變，不僅能幫助我們更好地理解材料的性能，還能為保障我們的安全提供依據。例如，在設計和生產過程中，需要考慮材料的蠕變特性，以確保產品的穩定性和使用壽命。同時，消費者在使用過程中，也應注意避免長時間持續應力載荷作用，以防止塑料制品發生蠕變斷裂。
蠕變試驗測試過程
蠕變試驗通常是在某個較高溫度下對試樣施加恒定載荷（或恒定真應力），觀察記錄蠕變應變隨時間的變化情況。工程應用中我們通常使用恒定載荷，也就是恒定工程應力來加載；但如果想要研究內在機理問題，通常要使用恒定真應力來作為加載方式。
展開 金屬學報：孿生誘發軟化與強化效應的Cu晶體塑性行為模擬
一方面，在孿生主導塑性條件下，孿晶激活演化過程中應力-應變曲線存在明顯的應力突降現象，即孿生軟化效應；另一方面，孿晶阻礙位錯運動使得晶體材料在塑性變形過程中表現出強化現象。為了能夠精確描述孿晶激活演化及其與位錯交互作用對宏觀塑性行為的影響，來自于天津理工大學的郭祥如和申俊杰兩人基于晶體塑性理論建立描述孿晶形核、增殖和長大的位錯密度基晶體塑性本構模型，揭示了不同晶體取向Cu單晶拉伸變形過程中位錯滑移、孿生激活及其交互作用下的宏觀塑性行為演化規律，進一步分析了Cu多晶拉伸變形過程中晶粒間交互作用對孿生軟化、應變硬化等宏觀塑性行為的影響。
為了應用該模型準確模擬材料的宏觀力學響應，必須確定該模型相關材料參數。作者結合fcc晶體材料滑移系和孿生系的晶體學特征，根據前人對Cu的研究結果，最終得出晶體塑性模型Cu單晶材料參數。建立如圖1所示的Cu單晶CPFE模型。
圖1 Cu單晶拉伸過程的晶體塑性有限元模型示意圖
為了驗證上述CPFE模型的可靠性，圖2給出了Cu單晶沿不同取向拉伸過程的力學響應模擬及實驗結果的對比情況。可以看出，模擬結果與實驗結果吻合良好。在Cu單晶沿[541]取向加載條件下，其應力-應變曲線分成明顯的3個階段，即滑移階段A、孿生階段B及位錯與孿晶交互作用階段C。為了深入揭示Cu單晶塑性變形過程中各滑移系和孿生系激活演化行為及孿晶對位錯滑移的影響，圖3給出了[541]取向下Cu單晶拉伸變形過程中各滑移系和孿生系激活演化結果。
圖2 Cu單晶沿[541]和[163]取向拉伸變形過程中真應力和孿晶體積分數隨應變演化的模擬與實驗結果
圖3 Cu單晶沿[541]取向拉伸變形過程中各滑移系和孿生系的激活演化結果
為了反映多晶中晶粒的組織形貌及取向特征，基于Voronoi的特征微元重構多晶微結構，如圖4所示。
展開 光纖應變傳感器用于測量金屬和非金屬復合材料應力應變
管道、儲罐等結構材料在遭受風載荷、地震、滑坡、泥石流等地質災害下會發生大變形或者斷裂破壞，需要借助數值有限單元法對破壞過程進行三維建模、情景還原以及溯源分析，此時要獲取準確有效的結果，金屬材料全程的真應力-真應變是最為基礎和重要的輸入數據。下面工采網小編和大家一起看看如何測量金屬和非金屬復合材料應力應變。
金屬材料測量裝置主要用于各種金屬、非金屬及復合材料進行力學性能指標的測試，精密的自動控制和數據采集系統，實現了數據采集和控制過程的全數字化調整，在拉伸試驗中，檢測材料的最大承載拉力、抗拉強度、伸長變形、延伸率等技術指標；一般在對金屬材料進行應力應變性能測量的過程中，在夾持時金屬材料受力頂部兩側不平衡，使得夾持效果不好，在測量過程中容易移動，導致測量的準確性較差。為了測量的準確性工采網推薦加拿大FISO 光纖應變傳感器 - FOS-N用于金屬和非金屬復合材料應力應變測量。
基于公認的Fabry-Perot干涉技術，FISO的光纖應變傳感器是進行高性能應變測量的好的選擇。FOS-N所基于的產品技術和配套的兼容監控系統，使用戶能在長距離且不影響讀數可靠性的前提下測量應變。它是復合材料工程研究和工業應用，如建筑物、橋梁、隧道襯砌、支承結構、船舶和電源變壓器等結構健康監控的理想產品。具備尺寸小、精度高、不受EMI/RFI干擾、耐腐蝕和耐高溫的特點。
此外FOS-N應變傳感器對任何即將使用的纖維的拉伸和處理都不敏感，若將傳感器嵌入復合材料中，則上述特點可以成為非常有利的優點。可在惡劣的化學環境下正常工作，同時它的結構堅固，使用靈活性高，能夠滿足當前高性能復合材料研究和土建結構監控的要求。
展開 做沖壓材質分析很重要，材料性能分析匯總~
1、關于拉伸力-伸長曲線和應力-應變曲線的問題
低碳鋼的應力－應變曲線
a、拉伸過程的變形：
彈性變形，屈服變形，加工硬化（均勻塑性變形），不均勻集中塑性變形。
b、相關公式：
工程應力 σ=F/A0 ；工程應變ε=ΔL/L0；比例極限σP；彈性極限σε；
屈服點σS；抗拉強度σb；斷裂強度σk。
真應變 e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ；真應力 s=σ(1+ε)= σ*eε 指數e為真應變。
c、相關理論：
真應變總是小于工程應變，且變形量越大，二者差距越大；真應力大于工程應力。
彈性變形階段，真應力—真應變曲線和應力—應變曲線基本吻合；塑性變形階段兩者出線顯著差異。
2、關于彈性變形的問題
a、相關概念
彈性：表征材料彈性變形的能力
剛度：表征材料彈性變形的抗力
彈性模量：反映彈性變形應力和應變關系的常數， E=σ/ε ；工程上也稱剛度，
表征材料對彈性變形的抗力。
彈性比功：稱彈性比能或應變比能，是材料在彈性變形過程中吸收變形功的能力，
評價材料彈性的好壞。
包申格效應：金屬材料經預先加載產生少量塑性變形，再同向加載，規定殘余伸長應力增加；反向加載，規定殘余伸長應力降低的現象。
滯彈性：（彈性后效）是指材料在快速加載或卸載后，隨時間的延長而產生的附
加彈性應變的性能。
彈性滯后環：非理想彈性的情況下，由于應力和應變不同步，使加載線與卸載線
不重合而形成一封閉回線。
金屬材料在交變載荷作用下吸收不可逆變形功的能力，稱為金屬的循環韌性，也叫內耗
b、相關理論：
彈性變形都是可逆的。
理想彈性變形具有單值性、可逆性，瞬時性。但由于實際金屬為多晶體并存在各種缺陷，彈性變形時，并不是完整的。
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1、關于拉伸力-伸長曲線和應力-應變曲線的問題
低碳鋼的應力－應變曲線
a、拉伸過程的變形：
彈性變形，屈服變形，加工硬化（均勻塑性變形），不均勻集中塑性變形。
b、相關公式：
工程應力 σ=F/A0 ；工程應變ε=ΔL/L0；比例極限σP；彈性極限σε；
屈服點σS；抗拉強度σb；斷裂強度σk。
真應變 e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ；真應力 s=σ(1+ε)= σ*eε 指數e為真應變。
c、相關理論：
真應變總是小于工程應變，且變形量越大，二者差距越大；真應力大于工程應力。
彈性變形階段，真應力—真應變曲線和應力—應變曲線基本吻合；塑性變形階段兩者出線顯著差異。
2、關于彈性變形的問題
a、相關概念
彈性：表征材料彈性變形的能力
剛度：表征材料彈性變形的抗力
彈性模量：反映彈性變形應力和應變關系的常數， E=σ/ε ；工程上也稱剛度，
表征材料對彈性變形的抗力。
彈性比功：稱彈性比能或應變比能，是材料在彈性變形過程中吸收變形功的能力，
評價材料彈性的好壞。
包申格效應：金屬材料經預先加載產生少量塑性變形，再同向加載，規定殘余伸長應力增加；反向加載，規定殘余伸長應力降低的現象。
滯彈性：（彈性后效）是指材料在快速加載或卸載后，隨時間的延長而產生的附
加彈性應變的性能。
彈性滯后環：非理想彈性的情況下，由于應力和應變不同步，使加載線與卸載線
不重合而形成一封閉回線。
金屬材料在交變載荷作用下吸收不可逆變形功的能力，稱為金屬的循環韌性，也叫內耗
b、相關理論：
彈性變形都是可逆的。
理想彈性變形具有單值性、可逆性，瞬時性。但由于實際金屬為多晶體并存在各種缺陷，彈性變形時，并不是完整的。
展開 基于dream3d的prisms軟件的簡單案例------案例四 ￥99
?基于dream3d的prisms軟件的簡單案例
案例實操fcc的簡單拉伸模擬
1，使用dream3d軟件生成幾何文件grainID.txt和材料取向文件orientation.txt
2，導入虛擬機中與prisms軟件做計算
3，設置簡單拉伸的邊界條件Z0固定三個方向的自由度，Z1面施加5的工程應變
4，結果與后處理
基于dream幾何模型建立
模型的初始取向隨機分布
邊界條件的定義
模型本構和計算參數的修改
計算過程截圖
Mises等效應力分布
等效塑性應變分布
材料的真應力應變曲線
材料性能知識大匯總，超實用全面！
1、關于拉伸力-伸長曲線和應力-應變曲線的問題
低碳鋼的應力－應變曲線
a、拉伸過程的變形：
彈性變形，屈服變形，加工硬化（均勻塑性變形），不均勻集中塑性變形。
b、相關公式：
工程應力 σ=F/A0 ；工程應變ε=ΔL/L0；比例極限σP；彈性極限σε；屈服點σS；抗拉強度σb；斷裂強度σk。
真應變 e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ；真應力 s=σ(1+ε)= σ*eε 指數e為真應變。
c、相關理論：
真應變總是小于工程應變，且變形量越大，二者差距越大；真應力大于工程應力。
彈性變形階段，真應力—真應變曲線和應力—應變曲線基本吻合；塑性變形階段兩者出線顯著差異。
2、關于彈性變形的問題
a、相關概念
彈性：表征材料彈性變形的能力。
剛度：表征材料彈性變形的抗力。
彈性模量：反映彈性變形應力和應變關系的常數， E=σ/ε ；工程上也稱剛度，表征材料對彈性變形的抗力。
彈性比功：稱彈性比能或應變比能，是材料在彈性變形過程中吸收變形功的能力，評價材料彈性的好壞。
包申格效應：金屬材料經預先加載產生少量塑性變形，再同向加載，規定殘余伸長應力增加；反向加載，規定殘余伸長應力降低的現象。
滯彈性：（彈性后效）是指材料在快速加載或卸載后，隨時間的延長而產生的附加彈性應變的性能。
彈性滯后環：非理想彈性的情況下，由于應力和應變不同步，使加載線與卸載線不重合而形成一封閉回線。
金屬材料在交變載荷作用下吸收不可逆變形功的能力，稱為金屬的循環韌性，也叫內耗。
b、相關理論：
彈性變形都是可逆的。
理想彈性變形具有單值性、可逆性和瞬時性。但由于實際金屬為多晶體并存在各種缺陷，彈性變形時，并不是完整的。
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螺栓連接的彈塑性變形分析 附線性隨動強化彈塑性理論基礎下載
1、真應力-真應變
工程和真實應力應變：
工程應力-應變用于小應變分析，但對于塑性必須用真實應力-應變，因為它們是材料狀態更具代表性的度量。
如果引入工程應力-應變數據，則可以用下面的公式把這些值轉換為真實應力-應變：
注意，僅對應力轉換，有以下假設:
材料是不可壓縮的 (大應變可接受的近似值)假設試樣橫截面的應力均勻分布。
2、彈塑性常用模型
1）屈服準則：
屈服準則用于把多軸應力狀態和單軸情況聯系起來。
試樣的拉伸實驗提供單軸數據，可以繪制成一維應力-應變曲線，已在前面介紹過。
實際結構一般是多軸應力狀態。屈服準則提供材料應力狀態的標量不變量，可以和單軸情況對比。
2）常用的屈服準則是von Mises 屈服準則 (也稱為八面體剪切應力或 變形能準則)。von Mises 等效應力定義為：
寫成矩陣形式
式中{s} 是偏差應力，sm 是靜水應力
關聯流動：
– 塑性流動方向與屈服面的外法線方向相同。
非關聯流動:
– 對摩擦材料，通常需要非關聯流動法則 (在 Drucker-Prager 模型中， 剪脹角與內摩擦角不同)。
強化準則:
? 強化準則描述屈服面如何隨塑性變形的結果而變化 (大小、中心、 形狀)。
? 強化準則決定如果繼續加載或卸載, 材料將何時再次屈服。
– 這與呈現無硬化– 即屈服面保持固定的彈性-理想塑性材料完全不同。
? 等向強化 指屈服面在塑性流動期間均勻擴張。 ‘等向’ 一詞指屈服面的均勻擴張，和 ‘各向同性’ 屈服準則(即材料取向)不同。
等向強化適用于大應變、比例加載情況。不適與循環加載。
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1、關于拉伸力-伸長曲線和應力-應變曲線的問題
低碳鋼的應力－應變曲線
a、拉伸過程的變形：
彈性變形，屈服變形，加工硬化（均勻塑性變形），不均勻集中塑性變形。
b、相關公式：
工程應力 σ=F/A0 ；工程應變ε=ΔL/L0；比例極限σP；彈性極限σε；屈服點σS；抗拉強度σb；斷裂強度σk。
真應變 e=ln(L/L0)=ln(1+ε) ；真應力 s=σ(1+ε)= σ*eε 指數e為真應變。
c、相關理論：
真應變總是小于工程應變，且變形量越大，二者差距越大；真應力大于工程應力。
彈性變形階段，真應力—真應變曲線和應力—應變曲線基本吻合；塑性變形階段兩者出線顯著差異。
2、關于彈性變形的問題
a、相關概念
彈性：表征材料彈性變形的能力。
剛度：表征材料彈性變形的抗力。
彈性模量：反映彈性變形應力和應變關系的常數， E=σ/ε ；工程上也稱剛度，表征材料對彈性變形的抗力。
彈性比功：稱彈性比能或應變比能，是材料在彈性變形過程中吸收變形功的能力，評價材料彈性的好壞。
包申格效應：金屬材料經預先加載產生少量塑性變形，再同向加載，規定殘余伸長應力增加；反向加載，規定殘余伸長應力降低的現象。
滯彈性：（彈性后效）是指材料在快速加載或卸載后，隨時間的延長而產生的附加彈性應變的性能。
彈性滯后環：非理想彈性的情況下，由于應力和應變不同步，使加載線與卸載線不重合而形成一封閉回線。
金屬材料在交變載荷作用下吸收不可逆變形功的能力，稱為金屬的循環韌性，也叫內耗。
展開 變摩擦系數下的鋁合金板材沖壓成形無網格法數值模擬
高速拉伸試驗
依據鋁合金板材在沖壓成形中應變速率的范圍，在0.1/s、1/s、10/s、100/s、500/s共5個應變速率條件下進行高速拉伸試驗，得到了不同應變速率下的鋁合金板材應力應變曲線（圖1）。
圖1 6016鋁合金不同應變速率下的應力-應變曲線
從圖中可知，隨著應變速率的增加，鋁合金板材的應力-應變曲線存在波動。當應變速率達到500/s時，波動最為明顯，此時應力波峰波谷之間差值為25MPa，其應力值波動范圍小于10%，完全滿足相關標準的規定要求。
變摩擦系數測試
沖壓成形速度及接觸壓力范圍的確定
由于現有設備制約，無法準確測量鋁合金板材在沖壓成形過程中不同部位的成形速度范圍及與模具之間接觸壓力的范圍。為得到較為準確的沖壓成形速度及接觸壓力范圍，建立鋁合金發動機罩內板零件沖壓成形有限元數值模型，采用LS_DYNA作為求解器進行計算。圖2所示為發動機罩內板零件沖壓模型，鋁合金板料尺寸為1610mm×1195mm×1.2mm。考慮鋁合金板材的各向異性及應變速率影響，選取LS_DYNA中的MAT_36模型作為鋁合金板料的本構模型，模型中輸入材料的各向異性指數γ（塑性應變比）及不同應變速率下的真應力-真應變曲線（圖1）。模型中假設鋁合金板材與模具間的摩擦系數不受成形速度及接觸壓力影響，設為固定值0.1。成形過程中，凹模靜止，壓邊圈以1000mm/s速度快速向下運動，并與凹模將發動機罩內板坯料四周壓住，壓邊力為600kN；之后凸模以300mm/s的速度沖擊鋁合金板材直到成形，整個沖壓過程為0.205s。
圖2 發動機罩內板零件沖壓模型
分別提取鋁合金板材在主要成形區域及邊角部區域節點305849和314719的速度變化曲線（圖3）。從圖中可知，在整個沖壓成形過程中，鋁合金板材主要成形區域及邊角區域節點的速度均是變化的。
展開 LS_DYNA筒形件三旋輪錯距旋壓成形
局部應變和應力的分布很難通過實驗來分析。因此，試圖從變形、轉速、每道次減薄量等方面對工藝進行合理設計，并預測管壁長度和厚度方向上的力、應力、應變分布。
為此，基于LS_Dyna/Explicit平臺，建立了管坯反向流動成形過程的有限元模型，分析了一道次管壁和壁厚方向應變分布的數值結果。在仿真中，為了減少計算次數，避免工件因旋轉產生的體積的問題，假設芯軸和工件是固定的，三個旋輪都繞著工件的軸線旋轉并同時沿軸向平移。將旋輪和芯棒視為剛性零件，工件采用8節點的1 mm六面體單元進行網格劃分，為減少了計算時間采用了質量縮放。工件由三個軸向偏移量為1 mm的旋輪加工流動成形，每個旋輪的減薄量為0.05 mm，三個旋輪的總減薄量為0.15 mm。有限元模型的本構關系是基于拉伸試驗得到的鋁合金真應力-應變曲線。底部節點在所有方向都固定，以確保材料反向流動。在芯軸表面和管內表面之間以及旋輪面和管外表面之間建立了表面到表面的接觸，假設接觸面之間無摩擦。旋輪轉速為420 rpm作為參考，沿軸向平移速度為2 mm/s。
3. 工件和旋輪的簡圖
圖2 簡化后的模型
4. 橫截面和縱截面信息輸出示意圖
圖3 橫截面和縱截面示意圖
5. Ansys LS-DYNA的分析效果
圖4 模擬穩定性和旋輪反應力
結論：中間面和內表面都在軸向上受到拉伸應變，在徑向上受到壓縮應變，環向上應變很小，但是外表面起初受力是相反的，在徑向上有一個拉伸應變在軸向上有壓縮應變，這是因為外表面因為材料的來不及流動會形成突起。
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