abaqus滾彎成型的案例
Abaqus/Standard與Abaqus/Explicit的材料成型仿真模擬比較
材料的塑性成型過程中，我們往往需要確定在成型過程中作用在沖頭上的力，以及作用在毛柸和夾具上的力，同時也必須確定材料的塑性應變，是否超過材料的失效應變，進而確定在成型過程中材料是否發生斷裂。
在成型模擬中，涉及到多種物體之間的接觸，以及毛柸的大變形，因此是一個很強烈的非線性問題。Abaqus由于強大的非線性求解，在材料的成型模擬中應用廣泛。本文利用abaqus中的隱式求解方法standard與隱式求解方法explicit，模擬了同一個金屬板材加工成凹槽的過程。
一、模型的建立
板材的成型模擬過程可以簡化成如圖1所示的物理模型（采用了對稱原理）。毛柸在夾具和沖模的作用力下固定，對沖頭施加一個作用力，使毛柸發生塑性變形，進而形成我們所想要的形狀。
在abaqus中模擬過程中，我們采用二維平面應變模型。關于平面應變和平面應力問題，很多讀者可能會感到困惑。作者在這里對平面應變和平面應力的問題做簡要的區別。平面應變是材料應力應變六面體單元中,Z向的應變為0，只有X與Y方向的應變，一般對應于柱體的問題；而平面應力則是在應變應力六面體單元中,Z向的應力為0，只有X與Y方向的應力，一般對應于薄板的問題。本例中，毛柸在Z向的方向較長，Z方向的應變基本為0，因此本文采用平面應變模型求解。
圖1 成型分析的物理模型
對于毛柸，我們采用二維的可變實體單元建立模型。而對于沖頭，夾具與沖模，相對于毛柸來說，他們的剛性較大，在材料的沖壓成型中，變形可以忽略。因此，我們采用剛性體來模擬。在abaqus中，剛形體的建立有解析剛體和離散剛體。解析剛體一般用來模擬簡單的形狀，如曲線或者殼體；而離散剛體可以模擬任意復雜形狀的剛體。同時解析剛體不需要劃分網格，而離散剛體需要劃分網格。但是解析剛體和離散剛體都需要賦予參考點。
展開 abaqus鉚釘成型 ￥15
abaqus鉚釘成型
abaqus凹槽成型
采用隱式分析做的一個凹槽成型，對接觸要求非常嚴格，希望對既有接觸又有大變形分析的同學帶來靈感！
abaqus沖壓成型
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Abaqus 鈑金彎曲成型 ￥5
Abaqus 鈑金彎曲成型，沖壓，自做模型，內附操作視頻，cae,inp文件
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鋼板成型例子abaqus
做了一個鋼板成型的例子，需要源文件的或者教學視頻的可以加我球球443941211
ABAQUS軟件在材料成型中的應用
ABAQUS的分析步正好體現了這樣的概念－模擬真實的世界。下圖為掉底模擬以及各向同性和各向異性材料的成型模擬。
ABAQUS軟件在材料成型中的應用.pdf
基于Abaqus金屬管成型分析 ￥10
本文主要介紹如何一步步用abaqus模擬金屬管成型過程，查看金屬管成型過程的應力，等效應變等。詳細步驟包括有定義彈塑性材料模型，建立網格模型，邊界條件設置，載荷，定義分析步。附件有模型文件，不清楚的地方可以問我或者直接查看模型文件。
Abaqus：旋壓成型仿真案例講解
金屬腳架abaqus沖壓成型回彈模擬
新增一個角點的邊界條件，注意這個set一定要在之前的模型中創建，新增的set在abaqus中將不會識別。
新增預定義場的邊界條件，Job name為Explicit中計算的odb名稱。
提交計算即可。
ABAQUS案例-金屬板熱沖壓成型分析 ￥3
本案例（附件中inp文件）講述了在ABAQUS中模擬金屬板的熱沖壓成型分析。熱沖壓成型分析包含了溫度場和應力場的相互作用，因而需要進行熱力耦合分析。此外，對于成型分析，為了準確的模擬結果，涉及到分析步參數的設置以及網格的劃分和參數設置。本案例是一個典型的多物理場分析。
基于ABAQUS顯式動力學和隱式動力學的彎管成型加工分析 ￥50
摘要： 彎管成型分析方法及注意點，分別采用顯式動力學和隱式動力學方法進行彎管成型分析，并對兩種分析方法進行了比較。
素材來源：
本文中所引用的案例素材來源于：錢 峰，潘笑譽，葉小奔. 基于ＡＢＡＱＵＳ的管件彎曲成型的有限元分析[J]. 機械工程與自動化,１６７２－６４１３（２０１７）０４－００１９－０３.
案例中彎管模具以及坯料尺寸皆根據該論文進行建模，論文中未提及的尺寸信息，筆者根據自身過往經驗自行設定。
建 模：
零部件定義：共五個組件，除坯料外，全部設置為離散剛體，解析剛體也可，這里以離散剛體為例。
材料屬性：剛體不需要設置材料，坯料材料屬性需要設置彈性模量，應力應變數據以及密度（采用隱式動力學可不設置密度參數）。
關于應力應變曲線定義需要注意abaqus程序內部對應力應變曲線數據的正則化問題，顯式動力學算法會根據用戶輸入的應力應變數據進行正則化處理，如果數據點過多，或者數據點間存在突變，則可能會產生計算誤差或者直接報錯。
莊茁教授關于顯示動力學中應力應變關系的正則化處理的解釋
分析步：
隱式動力學設置如下：
顯式動力學設置如下：
關于顯式動力學中質量縮放（Mass scaling）的原理請查閱官方幫助文檔。由于一般的材料加工問題都屬于準靜態問題，因此采取一定的質量縮放可以在損失較少計算精度的前提下，大幅提高計算速度，具有非常大的應用價值。當然，如果能夠通過采用更大的網格劃分提高計算速度，那是更好的選擇。在模型調試階段可以采用較大的質量縮放系數，快速計算，debug模型，在模型調整好之后減小質量縮放系數，以獲得精度更高的計算結果。
展開 Abaqus基于粘彈性本構的復合材料固化成型仿真
Abaqus基于粘彈性本構的復合材料固化變形分析
復合材料制件成型過程中，由于材料自身的各向異性、樹脂基體的化學收縮反應以及模具作用等因素的影響，導致制件成型過程中產生殘余應力，引起固化變形，從而增加制造成本和裝配難度。因此，合理預測制件固化過程中殘余應力的發展，計算制件的固化變形量，成為降低制造成本、提高生產效率的重要手段。
復合材料固化成型仿真主要包括三個部分：熱-化學模型，固化動力學方程和固化本構。http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1261705中介紹了固化成型過程中的熱化學模型和固化動力學方程。為了進一步研究復合材料的固化變形過程，本文又引入了粘彈性本構模型，采用完全熱力耦合的分析方法，預測了復合材料的固化變形。
目前常用的固化本構模型包括：線彈性模型，路徑依賴模型和粘彈性本構模型。
Zocher等提出的粘彈性本構模型其本構關系和應力增量方程為：
其中
式中St_im是歷史狀態變量
其中，增量步內的折算時間
式中，Cu_ij和Cf_ij分別為完全松弛剛度和未松弛剛度；aT、Wm和τm分別為轉換因子、權重系數和松弛時間。松弛時間和權重因子如下
通過Umat子程序編寫粘彈性本構模型，結合Hetval、Disp等子程序進行固化成型過程分析。有限元模型如下圖所示，包括復合材料及模具。在回彈分析時，通過Model Change 移除模具。
固化過程中的溫度和固化度關系的關系如圖所示
計算得到的溫度和應力的關系如圖所示
固化過程中的應力場如下圖所示
移除模具后，可以得到復合材料的回彈變形如圖所示
有關于子程序二次開發或者復材仿真的問題可以聯系QQ1653004885或者關注CAE320公眾號
展開 基于Abaqus的復合材料固化成型過程中的熱-固化數值模擬 ￥99
復合材料固化成型過程中，許多材料參數都是與溫度場及固化度相關的，因此模擬復合材料固化成型時首先需要知道溫度場和固化度的變化情況。
溫度和固化度這兩部分是相互耦合的，復合材料固化過程的熱傳導需要考慮固化放熱的影響
式中，ρc為復合材料密度；Cc為復合材料比熱容，λ為導熱系數，T為溫度，t為時間；Q為熱生成率
式中，ρr為樹脂密度；Vf為纖維體積分數；Hr為樹脂放熱；α為固化度；固化反應速率
其中
式中，K為自催化模型反應速率常數；A為頻率因子；ΔE為活化能；R為理想氣體常數。
數值模擬過程中主要用到SDVINI、FILM、DISP、HETVAL及USDFLD子程序。
1) SDVINI和USDFLD子程序主要用來定義初始狀態變量，并且兩者可以互相替代。
2) FILM子程序用來定義熱傳導第三類邊界條件中的對流換熱系數和環境溫度。
3) DISP用來定義熱傳導第一類邊界條件，當熱交換系數非常大時，DISP和FILM定義的邊界效果相近。
4) HETVAL用來定義材料內部產生的熱量，該程序是連接熱傳導和固化動力學方程的關鍵。
使用的材料屬性見下表
仿真得到的固化度和溫度變化結果見下圖
[1]丁安心. 熱固性樹脂基復合材料固化變形數值模擬和理論研究[D].
[2]喬巍,姚衛星,馬銘澤.復合材料殘余應力和固化變形數值模擬及本構模型評價[J].材料導報,2019,33(24):4193-4198.
考慮粘彈性本構的固化仿真http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1283755
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