abaqus變形彎曲的案例
Abaqus薄板彎曲變形分析實
ABAQUS提供了業內領先的接觸建模能力，接觸中各種表面間的各類摩擦性質可以建立相應的模型模擬，來符合不同接觸行為的要求。
本文采用Abaqus/Standard求解器，進行薄板彎曲變形分析，用以簡單展示ABAQUS接觸建模及其分析功能。
1、 計算模型
如圖1所示，懸臂梁左端受剛性模具固定，右端受移動模具下壓產生變形。
2、 有限元模型
建立有限元模型，創建穩態分析步，分析薄板和剛性表面間的接觸，平板使用實體平面應變單元CPE4I, 該單元沿板厚方向只需要一個單元即可以準確模擬彎曲行為。剛性表面以解析剛性面模擬。
3、 接觸建立
ABAQUS中，接觸的一般需要三個步驟。
首先定義接觸表面。剛性表面一般作為接觸對的主面，本例中將剛性模具的面定義為主面，薄板面為從面。
進而定義接觸對。選擇發生接觸的主從面定義為接觸對。
最后定義接觸屬性。包括接觸類型，以及摩擦系數等相關接觸參數。本例選擇無摩擦的光滑接觸屬性。
本案例共包括三個接觸對，分別為三個剛性模具與薄板之間的接觸。
完成接觸設定后，對模型設定相關邊界條件：上下模具完全固定，沖頭向下移動60mm。薄板左端固定。
在此邊界條件下，沖頭向下移動時，薄板上的三個接觸對發生作用，使得薄板右端發生彎曲。
4、 接觸輸出
接觸設定中，對于多有表面的接觸信息，可以設定接觸應力、接觸位移等接觸輸出信息。
5、 分析結果
如圖所示，計算完成后薄板發生預想彎曲。案例設定了接觸應力輸出，接觸應力包括接觸壓力、摩擦剪切力的輸出，均可以在后處理中進行相應結果顯示。圖中所示云圖所示為接觸壓力云圖。
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 基于大變形的魚竿彎曲變形仿真對比 ￥5
該模型展示了釣魚竿的彎曲情況。對于大撓度的細長結構，更新其剛度非常重要，否則結果可能不準確。這一效應通過本次模擬得以捕捉
觀察魚竿的彎曲情況，并將更新結構剛度前后的結果進行比較
這個例子說明了釣魚竿的彎曲情況，重要的是要考慮到結構的大撓度
釣竿是典型的大撓度示例。回顧一下這個釣竿的模擬，并嘗試解釋為什么避免使用大撓度會對結果產生影響
五金沖壓件彎曲變形的特點
五金沖壓件彎曲是使用材料生產塑性變形、形成一定角度形狀的沖壓工序。彎曲可以用模具在壓力機上進行，也可以在專用的彎曲機或彎曲設備上完成。
五金沖壓件彎曲按加工材料的不同，可分為板料彎曲、管料彎曲、型材彎曲、棒料彎曲等；按彎曲成形所用設備的不同，又可分為折彎、滾彎、拉彎、輥彎等。
彎曲件加工的精度與很多因素有關，如彎曲件材料的力學性能和材料厚度、模具結構和模具精度、工序的多少和工序的先后顧序以及彎曲件本身的形狀尺寸等。精度要求較高的彎曲件必須嚴格控制材料厚度公差。一般彎曲件的尺寸經濟公差等級最好在IT13級以下，增加整形等工序可以達到IT11級。
彎曲加工的過程是利用V形彎曲模壓彎V形件的模具結構圖。凸模1與凹模2分別與彎曲工件內、外形輪廓基本一致，當外力(如果力機滑塊運動)將凸模推下時，便將放在凸、凹模之間的板料彎成需要的工件。
彎曲有自由彎曲和校正彎曲之分，區別在于自由彎曲是在凸模、板料、凹模三者完全貼合時就不再往下壓；而校正彎曲則是自由彎曲的基礎上涂抹再往下壓，使工件產生一步的塑性變形，以減少彎曲件的回彈。
為了觀察板料彎曲時的金屬流動情況，便于分析材料的變形特點，經常在彎曲前的板料側表面用機械刻線或照相腐蝕制作正方形網格，然后用工具觀察并測量彎曲前后網格的尺寸和形狀變化情況，彎曲變形后，發現具有以下特點：
1.圓角部分的正方形坐標網格由正方形變成扇形，其他部位則沒有變形或變形很小。
2.在變形區內，側面網格由正方形變成了扇形；靠近凹模的外側手切向拉伸，長度伸長；靠近凸模的內側受切向壓縮，長度縮短。由內、外表面至板料中心，其縮短和伸長的程度逐漸變小。在縮短和伸長兩者之間變形前后長度不變的那層金屬成為中性層。
在沖壓加工中出現彎曲變形區斷面的一類型變化，則需要觀察彎曲后斷面的變化我們可以發現：
1.變形區內的板料橫截面發生變形。
展開 
沖壓件彎曲變形的特點介紹
沖壓件廠加工彎曲沖壓件，是采用的冷沖壓工藝，是使用壓力機和模具，由金屬板料經過塑形加工而成。沖壓件彎曲加工的變形特點是這樣的：
1.彎曲變形只是發生在彎曲件的圓角附近，直線部分則不產生塑性變形；
2.在彎曲區域內，材料纖維沿厚度方向變形是不同的。彎曲后，內緣的纖維受壓縮而縮短，外緣的纖維受拉伸而伸長。并用在內緣與外緣之間存在著纖維既不伸長也不縮短的中性層。
3.彎曲件變形區域的橫斷面來看，變形有以下兩種情況：
A.對于窄板，在寬度方向有顯著變形，沿內緣厚度增加，沒外緣寬度減小，斷面略承扇形；
B.對于寬板，在寬度方向無明顯變化，斷面仍為知形；
4.在彎曲區域內制件的厚度有變薄現象。
展開 如何避免3D打印變形、彎曲？
減少材料的使用將會大幅減少塑料內部的作用力，同時減低物件變形和彎曲的可能性。
13、用砂紙加工絕緣膠帶表面
Charles Edward Pax建議將絕緣膠帶表面以砂紙刨出細紋，將會增加塑料的附著性，讓塑料更容易黏附在加熱平臺上。
14、直接生成一個ABS 表面當底板
有些人建議在打印前直接在加熱平臺上涂上一層液態的ABS，效果如同生成一塊大面積的底板。
V形沖壓件的彎曲變形過程是怎樣的
V形沖壓件是五金沖壓彎曲件的一種類形，這種V形件也是用模具進行壓彎，它是彎曲件中較為典型的一種形狀類型。今天沖壓件廠家為你介紹下V形件的變形過程是怎樣的。
V形沖壓件在彎曲的開始階段，毛坯是自由彎曲，隨著凸模的下壓，毛坯與凹模工作表面逐漸靠緊，其彎曲半徑和彎曲力臂逐漸變小，毛坯的彎曲區域也逐漸減小，直到與凸模三點接觸。此后毛坯的直邊部分則向與以前相反的方向彎曲。到壓力機的行程結束時，凸、凹模對毛坯進行校正，使用其圓角、直邊與凸模全部靠緊。
彎曲工藝是五金沖壓件加工廠經常使用的一種沖壓工藝。這種彎曲工藝常發生的質量問題就是彎曲后的翹曲與剖面畸變，以及彎曲時會出現開裂。甚至有時會出現回彈現象，所以在設計這種彎曲件的模具時，一定要考慮到這些因素，才能生產出合格的彎曲件制品。
展開 薄板單面密集焊縫焊后彎曲變形分析
對比圖6a與圖6b可見采用焊接方案二的3塊試驗板相比于采用焊接方案一的3塊試驗板，焊接彎曲變形略小，焊接方案較優.
3.3 模擬結果與試驗結果對比
利用模擬獲得的數據，作位置-位移圖，與兩種方案試驗結果得到的典型薄板彎曲變形形狀圖進行對比，結果如圖7所示.
圖7 試驗結果與模擬結果對比
圖7中所示的方案一試驗結果為板2(DF側)的形狀，方案二模擬結果為板5(DF側)的彎曲變形形狀，從圖可以看出，模擬得到的結果與試驗結果的薄板變形均為弓形變形形狀，且焊接方案一的彎曲變形要略大于焊接方案二的彎曲變形. 模擬結果與實際結果不同點在于,模擬獲得的薄板密集焊縫結構的彎曲變形中心基本位于板的中心位置，而在實際焊接過程中，受板初始條件和焊接條件的影響，薄板焊接的彎曲變形中心并不位于板的中心位置.
結 論
(1) 薄板密集焊縫結構焊后，受熱面的縱向收縮引起薄板向受熱面方向的翹曲變形，最終變形為船形彎曲變形.
(2) 從縱向彎曲變形來看，采用兩端向中間焊的焊接方案的焊接彎曲變形較直通焊略小，焊接方案較優.
展開 沖壓件板料厚度不同其彎曲變形特點不同
沖壓件彎曲加工，因其原材料的寬窄不同，彎曲變形的特點不同。我們來了解下看有什么不同
從彎曲沖壓件變形區域的橫斷面來看，其變形不同之處是這樣的：
1.對于寬度小于3倍厚度的窄板，在寬度方向產生顯著變形，沿內緣寬度增加，沿外緣寬度減小，斷面略呈扇形；
2.對于寬度大于3倍厚度的寬料，彎曲后在寬度方向無明顯變化，斷面仍為矩形，這是因為在寬度方向不能自由變形所致。
另外：沖壓件在彎曲加工時，其板料的厚度在彎曲區域內制件的厚度有變薄現象.
展開 沖壓件彎曲變形區域的變化特點是什么？
沖壓件彎曲分為自由彎曲和校正彎曲。自由彎曲是指當彎曲終了后凸模不再下壓；校正彎曲是指在毛坯、凸模與凹模三者吻合后，凸模繼續下壓，使毛坯產生進一步塑性變形，從而對彎曲件進行校正。
一、沖壓件彎曲變形特點
為了觀察板料彎曲時的金屬流動情況，便于分析材料的變形特點，經常在彎曲前的板料側表面用機械刻線或照相腐蝕制作正方形網格，然后用工具觀察并測量彎曲前后網格的尺寸和形狀變化情況，彎曲變形后，發現具有以下特點：
1、主要變形區。
彎曲圓角部分是彎曲變形的主要變形區，彎曲變形后，彎曲沖壓件分成了圓角和直邊兩部分。圓角部分的網格由彎曲前的正方形網格變為彎曲后的扇形，為主要變形區域；靠近圓角處的直邊存在少量變化；遠離圓角的直邊部分基本沒有變化。通過不同角度的彎曲，發現彎曲圓角半徑越小，該變形區的網格變形越大。因此，彎曲變形程度可以用相對彎曲半徑來表示（r/t）。
2、沖壓件彎曲變形區域的變化特點。
在變形區域內，毛坯在長、寬、厚三個方向都發生了變化，但變化不均勻。
①長度方向。網格由正方形變成了扇形，靠近凹模一側（外側）的長度伸長，靠近凸模一側（內側）的長度縮短，即弧bb＞線段bb，弧aa＜線段aa。靠近板料的中心，其縮短和伸長的程度逐漸變小。由于材料的連續性，必定存在一層金屬纖維材料在彎曲前后不發生變化，稱為應變中性層；
②厚度方向。內側厚度增加，外側厚度減小，但由于內側凸模緊壓毛坯，厚度方向變形比較困難，所以內側厚度的增加量小于外側厚度的變薄量，因此材料厚度在彎曲變形程度較大時，變形量越大，變形區內側的厚度變薄越嚴重，應變中性層位置的內移量越大。
③寬度方向。
展開 技術 | 薄板單面密集焊縫焊后彎曲變形分析
對比圖6a與圖6b可見采用焊接方案二的3塊試驗板相比于采用焊接方案一的3塊試驗板，焊接彎曲變形略小，焊接方案較優.
3.3 模擬結果與試驗結果對比
利用模擬獲得的數據，作位置-位移圖，與兩種方案試驗結果得到的典型薄板彎曲變形形狀圖進行對比，結果如圖7所示.
圖7 試驗結果與模擬結果對比
圖7中所示的方案一試驗結果為板2(DF側)的形狀，方案二模擬結果為板5(DF側)的彎曲變形形狀，從圖可以看出，模擬得到的結果與試驗結果的薄板變形均為弓形變形形狀，且焊接方案一的彎曲變形要略大于焊接方案二的彎曲變形. 模擬結果與實際結果不同點在于,模擬獲得的薄板密集焊縫結構的彎曲變形中心基本位于板的中心位置，而在實際焊接過程中，受板初始條件和焊接條件的影響，薄板焊接的彎曲變形中心并不位于板的中心位置.
結 論
(1) 薄板密集焊縫結構焊后，受熱面的縱向收縮引起薄板向受熱面方向的翹曲變形，最終變形為船形彎曲變形.
(2) 從縱向彎曲變形來看，采用兩端向中間焊的焊接方案的焊接彎曲變形較直通焊略小，焊接方案較優.
(3) 拉通焊彎曲變形中心接近于板中心，而兩端向中間焊彎曲變形中心偏向板的先焊位置.
本文來源于網絡
作者：李 軍, 楊建國, 翁路露
由焊接技術整理發布，
如有異議，請聯系我們
展開 
基于lammps模擬的合金兩種不同彎曲方法及動態變形的研究
圖6 CuAl合金直接彎曲的位錯形貌
圖7 CuAl合金三點彎曲的位錯形貌
圖6和圖7展示了CuAl合金在直接彎曲和三點彎曲兩種方式下的位錯形貌。直接彎曲時，初始階段（圖6a）位錯較少，隨著彎曲進行（圖6b-d），位錯逐漸產生并增殖，形成較為復雜的位錯網絡，包括多種類型的位錯（如完美位錯、肖克利位錯等），位錯分布在彎曲區域較為廣泛，呈現出連續且較為均勻的分布特征。三點彎曲時，初始階段（圖7a）同樣少有位錯，彎曲進行中（圖7b-d）位錯在加載點下方集中出現，形成密集的位錯網絡，位錯類型同樣豐富，但分布范圍相對較小，主要集中在加載點附近的局部區域，顯示出應力集中導致的局部變形更為劇烈。相比之下，直接彎曲下位錯分布更分散，覆蓋區域更廣；三點彎曲下位錯集中在加載點下方，局部位錯密度更高，表明三點彎曲在局部區域的變形程度更為嚴重。
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 沖壓件加工廠說一下板料彎曲時的變形特點
沖壓件加工廠說一下板料彎曲時變形的特點，分析變形前后工件側壁網格以及斷面是怎么樣的；
1、變形區主要發生在彎曲件的圓角部分，直線部分沒有變形，只是剛性移動；
2、沖壓件加工廠從彎曲件變形區的橫斷面來看，對于窄板（寬度與厚度之比b/t>3）彎曲，其橫斷面幾乎保持不變，仍為矩形。這是由于板料的相對寬度b/t直接影響板料沿著寬度方向的應變，進而影響應力的緣故；因而 b/t不同，其應力和應變狀態也不相同；
3、無論窄板還是寬板，在變形區內，縱向金屬纖維長度發生了變化，內層（靠凸模一側）縱向纖維受壓而縮短，外層（靠凹模一側）縱向纖維受拉而伸長；由于從內表面到外表面，其縱向纖維的長度是連續變化的，因而在內層與外層中間存在一個既不伸長也不縮短的中間層，稱為應變中性層；根據塑性變形體積不變的原則，外側縱向為最大伸長應變，故橫向和徑向均為伸長應變，內側縱向為最大壓縮應變，橫向和徑向均為壓縮應變；
4、沖壓件加工廠中當彎曲半徑小時，被壓縮的材料向端面方向流動，在板料側面形成凸點，凸點的高度值介于（0~0.5）t；彎曲半徑越小、材料越后，形成的凸點越高；這種凸點對與需要拼焊的零件將會產生不利影響；
展開 五金沖壓件彎曲變形包括什么，彈性回跳又是怎么回事？
常溫下的彎曲變形由塑性變形和彈性變形兩部分組成。當彎曲結束，外力去除后，塑性變形留存下來，而彈性變形則完全消失。彎曲變形區外側因彈性恢復而縮短，內側因彈性恢復而伸長，從而產生了彎曲五金沖壓件的彎曲角度與彎曲半徑和模具相應尺寸不一致的現象。這種現象稱為彎曲件的彈性回跳（簡稱回彈），回彈是彎曲成形時常見的現象;
彎曲五金沖壓件的回彈現象通常表現為以下兩種形式：①彎曲半徑增大。②彎曲角度改變。
影響回彈的主要因素。
①材料的力學性能。
材料的屈服點越高，彈性模量越小，彎曲彈性回跳越大。在彎曲變形程度相等的情況下，卸載后兩種材料的回彈量卻不一樣,在彎曲變形程度相同的條件下，卸載后的回彈量則不同，經冷作硬化而屈服極限較高的軟鋼的回彈大于屈服極限較低的退火軟鋼。
②相對彎曲半徑r/t。
相對彎曲半徑r/t越大，板料的彎曲變形程度越小，在板料中性層兩側的純彈性變形區增加越多，塑性變形區中的彈性變形所占的比例同時也增大。因此，相對彎曲半徑r/t越大，則回彈也越大。
③彎曲中心角α。
彎曲中心角α越大，表明變形區的長度越長，因此，回彈的積累值越大，其回彈角越大；但其對彎曲半徑的回彈影響不大。
④彎曲方式及彎曲模。
板料彎曲方式有自由彎曲和校正彎曲。在無底的凹模中自由彎曲時，回彈大；在有底的凹模內做校正彎曲時，回彈值小。原因是：校正彎曲力較大，可改變彎曲件變形區的應力狀態，增加圓角處的塑性變形程度。
⑤彎曲五金沖壓件形狀。
工件的形狀越復雜，一次彎曲所成形的角度數量越多，各部分的回彈值相互牽制以及彎曲件表面與模具表面之間的摩擦影響，改變了彎曲件各部分的應力狀態（一般可以增大彎曲變形區的拉應力），使回彈困難，因而回彈角減小。如Π形件的回彈值比U形件小，U形件的回彈值又比V形件小。
⑥模具間隙。
展開 批量提取Abaqus的節點坐標(初始坐標、指定Step下的變形量、變形后節點坐標) ￥40
<h2>摘要</h2><p>本文介紹如何使用Python腳本二次開發來批量提取ABAQUS輸出數據庫（ODB）文件中指定Step下的Set節點集變形量。通過詳細的步驟說明、代碼示例和圖片展示，您將學會如何使用該腳本，自動化輸出CSV文件包含（Node Label；Step Name、Increment、Step Time，U1，U2）。</p><p>如果還需要按Increment提取每個增量下的變形后的節點坐標的話，在提取變形量的基礎上，與初始坐標進行簡單的計算就可以求得坐標。 （備注：該代碼只提取了x，y方向的變形量）</p><h2>1. 問題描述</h2><p>在工程仿真和分析領域，提取ABAQUS輸出數據庫（ODB）文件中的節點集變形量是一項常見任務。然而，手動提取這些數據是一項繁瑣且容易出錯的工作。因此，需要一種自動化的方法來批量提取指定步驟下按節點集組織的變形量數據。</p><h2>2. 實例展示</h2><p>假設我們有一個名為`example.odb`的ODB文件，其中包含名為`Step-x`的步驟和名為`Set-x`的節點集。運行以上代碼后，腳本會自動將該步驟下節點集的變形量提取出來，并保存為`NodalDisplacement.csv`文件。
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