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登錄abaqus模擬成型過程的案例
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
大家有問題可以私信或者聯系QQ1653004885
附件中為子程序和inp文件
展開 爆炸成型彈丸成型過程中的斷裂數值模擬
為研究爆炸成型彈丸(EFP) 軸向斷裂機理,采用有限元分析軟件LS-DYNA,引入Johnson-Cook 失效模型及自適應算法,對典型EFP 裝藥結構不同外曲率球缺形藥型罩OFHC 銅EFP 成型過程中的斷裂進行數值模擬,并
通過實驗進行驗證。
研究成果發表在兵工學報中,詳細見:
丁力, 蔣建偉, 門建兵, et al. 爆炸成型彈丸成型過程中的斷裂數值模擬及機理分析[J]. 兵工學報, 2017(03):4-10.
同時在 "2018年爆炸力學會議" 進行了專題匯報。詳細見:
丁力(*), 張先鋒, 蔣建偉. 鉭爆炸成型彈丸成型過程中斷裂機理分析[C]. 第十二屆全國爆炸力學學術會議縮編文集, 桐鄉, 2018:25.
爆炸成型彈丸成型過程中的斷裂數值模擬及機理分析.pdf
d3plot_007.mov
展開 一個螺栓的成型過程模擬分析
一個螺栓的法蘭面成型過程模擬分析,主要過程在RAR里,下了看吧。
錄像2.rar
基于XFlow的復合材料熱壓罐成型過程的溫度場模擬
摘要:
針對熱壓罐成型過程中模具型面溫度分布不均的情況,基于XFlow軟件建立了一種熱壓罐成型過程的溫度場模擬方法。區別于當前基于網格的流體力學軟件,XFlow采用基于粒子的格子玻爾茲曼法,有效的縮短了前處理時間。使用XFlow軟件建立了框架式模具在熱壓罐中強迫對流換熱的有限元模型,計算結果與實驗結果平均相對誤差為1.83%,分析了成型過程中模具型面溫度分布不均的原因,討論了熱壓罐工藝參數對模具溫度場的影響規律。結果表明:增大風速、減小升降溫速率均可以有效的降低模具型面溫度標準差。
關鍵詞:熱壓罐工藝,溫度場,XFlow
當前飛機制造過程中,復合材料有著一些其它材料不可替代的優點,如耐高溫、抗疲勞、耐腐蝕,并以其高比強度、高比剛度在飛機結構件中占據越來越大的比例。隨著復合材料使用量的增加及大型復雜結構件的精度要求的提高,復合材料構件的制造精度要求也越來越嚴苛。對于應用在飛機上的高品質復合材料構件,應用最廣泛的制造工藝為熱壓罐工藝[1]。
在熱壓罐成型工藝中,模具工裝型面的溫度場分布是影響制件質量的關鍵因素之一。成型過程中模具表面溫度分布不均會導致制件內部存在溫度梯度,以至于制件固化不同步、在結構內部產生殘余應力和殘余應變,最終會造成制件出現內部缺陷、發生初始破壞,嚴重時會影響制件的質量和使用壽命[2~4]。因此分析和研究熱壓罐成型過程時與復合材料構件接觸的表面的溫度分布特點對改善復合材料構件最終的成型質量具有重要意義。
展開 
金屬成型中軋制過程模擬 ---完全熱力耦合實例
Abaqus作為最強大的非線性軟件之一,在熱力耦合分析方面有其獨特的方法。本文主要介紹在abaqus中進行熱軋過程的模擬。
軋制主要有冷軋和熱軋,冷軋的過程與溫度無關。熱軋不但與溫度有關,并且溫度和力的作用相互影響,形成一個完全熱力耦合問題。
Abaqus中對于熱軋進行完全熱力耦合分析主要有以下幾個步驟:
1、建模
對于軋輥,若不考慮其變形情況,可以將其按照解析剛體的方式創建,在考慮其變形的情況,可按照實際情況施加防變形的輪,軋板采用可變形體模擬。
2、材料
材料包括力學部分和熱學部分,主要有導熱系數、比熱容、非彈性熱轉變分數、彈性、塑性、、密度、熱膨脹系數。此處應注意單位制以及塑性中應變應該是塑性應變而不是整體應變。所有參數根據實際是否與溫度有關。本文中設置所有參數均與溫度相關。然后為軋板建立截面,分配截面屬性。
3、裝配
軋輥下邊緣水平切線應低于軋板上平面,以保證機械接觸的發生,也可以在相互作用模塊給定調整值。
4、分析類型
在初始步后選擇溫度-位移動態顯式分析類型,并設置分析時間。同時可以考慮設置質量縮放。指定輸出變量中增加溫度的輸出。
5、相互作用
相互作用主要有兩部分:第一是軋輥外表面與壓板之間的機械接觸,壓板應該選擇上上表面以及運動方向的前端。第二是軋板的對流參數設置,二者采用同一個接觸屬性,接觸屬性應包括切向行為,給定摩擦系數0.1。熱傳導與間隙的關系,如下表。并給定接觸面由于摩擦產生的熱的百分比以及該熱量分配至從面的百分比,本文采用默認值。
此外需要將軋輥進行耦合至質心處,在質心位置對其進行加載。
6、載荷和約束
該模塊主要有兩部分需要定義:
第一,軋輥參考點約束除軸向外的所有自由度,約束軋板下表面Y向自由度,給定軋輥200℃溫度。
第二,給軋板初始溫度800和初始速度500℃。
展開 PAM沖壓成型-正側向整形模擬過程視頻動畫
PAM沖壓成型-正側向整形模擬過程視頻動畫
下載前先可以下圖片合適咱們再下載:
以下是視頻壓縮文件,(我用的是“好壓”分卷壓縮的。可能要下載好壓軟件才能解壓)
下載前先看一下截圖合適在下載-1.zip
下載前先看一下截圖合適在下載-2.zip
沖壓成型-正側向整形模擬過程.haozip01.zip
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展開 Moldex3D模流分析之射出壓縮成型模擬教程之分析過程
第三步,選擇射出壓縮成型。
2. 制程設定
分析參數設定
在充填/保壓(Filling/Packing)設定(如下圖),勾選噴嘴關閉(Nozzle is shut off)的選項,即可關閉噴嘴的功能。此設定能跳過保壓階段,避免壓縮時熔膠回流。
在壓縮 (Compression) 設定
四項主要設定:壓縮設定、壓縮切換、壓縮速率設定及壓縮力設定。請參閱下一節的詳細范例。
壓縮設定:設定壓縮距離(mm)與壓縮時間(sec)。一般而言,壓縮距離是塑件厚度的20-30%。
壓縮切換:設定壓縮階段啟動時的時間。啟動時間可依充填時間(sec)或充填體積(%)的選項決定。
壓縮切換通常設定為模穴充填的80-95%。請參閱下圖。
壓縮速率設定:設定最大壓縮速率(mm/sec)。而且在壓縮速率多段設定(Compression Speed Profile)的對話框中,壓縮速率(mm/sec或%)的多段設定能透過壓縮時間或壓縮距離的功能繪制。
壓縮力設定:設定最大壓縮力(tf),并在壓縮力的對話框中設定壓縮力多段設定(Compression Force Profile)的適用功能。同樣地,壓縮力(tf或%)多段設定能透過壓縮時間或壓縮距離的功能繪制。
3. 計算參數設定
在計算參數設定中,可壓縮流動 (Compressible flow) 為必要開啟項目,即使在客制化 (Customize) 設定中也不能取消。
4. 執行分析
這些設定完成后即可進行分析。返回Moldex3D Studio,點擊分析順序(Analysis sequence)并選擇完整分析(Full Analysis-CF/PCW),以執行射出壓縮成型分析。
展開 基于MSC.Marc的中厚板拉深成型過程的數值模擬
5 生產結果與模擬結果比較
通過分析蓋的成型工藝,根據設定的沖壓工藝方案把所設計的模具投入生產之后,發現沖壓出的制件表面質量良好,無明顯的起皺,拉裂等質量問題。圖4為三維造型模具圖和離合器蓋標實際生產裝配后的離合器產品。從結果中看出,有限元數值模擬技術指導模具設計的作用得到了很好的發揮,大大縮短了模具設計周期,減少了試模次數和試模時間,降低了模具設計成本。
6 結論
(1)采用Von-Mises材料屈服準則準確分析了中厚板料的拉深數值模擬;
(2)利用逐級更新的Lagrangian彈塑性材料模型,適合于求解中厚板料沖壓成形這類大變形問題;
(3)有限元模擬方法可以很好地再現板材成型過程。通過與生產實際結果進行對比,采用上述的關鍵技術MSC.Marc軟件能有效模擬中厚板材沖壓成形中的變形及卸載過程。(轉)
展開 結構力學分析(靜力、動力、疲勞)、多體系統仿真、鑄造/成型過程模擬算法分析,及工作站硬件配置推薦
鑄造/成型過程模擬
涉及算法:
- 核心算法: 計算流體動力學 (CFD) + 隱式有限元法 (FEM) 的多物理場耦合。
- CFD部分 (有限體積法): 用于模擬熔融金屬/塑料的充填、流動過程。
- FEM部分 (隱式有限元法): 用于模擬冷卻、凝固、相變過程,以及由此產生的熱應力、變形和殘余應力。
計算特點:
- 計算密度極高: 這是所有仿真中計算最密集的領域之一。它同時包含了CFD的流體計算和FEM的傳熱/結構計算。
- 強非線性與強耦合: 流動、傳熱、結構變形、材料相變等多個物理場相互影響,求解過程非常復雜。
- 內存和時間需求巨大: 為了精確模擬,需要精細的網格和極小的時間步長,導致計算時間長,內存占用高。
計算平臺:
- CPU多核計算 (傳統基石): 傳統上,這類耦合仿真嚴重依賴強大的多核CPU和大容量內存。CPU負責整個仿真流程的調度、FEM部分的計算以及CFD中GPU無法覆蓋的部分。
- GPU計算 (關鍵加速器): GPU在此領域的作用至關重要,主要體現在加速CFD部分的流體計算。主流鑄造/成型軟件如 Moldflow, Moldex3D, ProCAST, ANSYS Polyflow 都有成熟的GPU加速方案,能將充填分析的時間縮短數倍甚至數十倍。
- CPU單核計算 (不適用): 核心求解過程完全依賴并行計算。
展開 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 金屬腳架abaqus沖壓成型回彈模擬
關鍵詞:abaqus、顯示結果傳遞到隱式中,回彈
該模型由兩個模具以及一個金屬坯料組成。可以使用對稱模型模擬這一成型問題。毛坯尺寸為75*15*1 mm,由63個S4R單元組成。它被模擬成一種等溫硬化的彈塑性材料。模具被建模為解析剛性表面。
Explicit成型分析
建模:
胚料:可變形拉伸殼,(0,-0.5)(75,-0.5)拉伸15mm
材料:E=2E5 ,=0.3 塑性:((400.0, 0.0), (1000.0, 0.1)),殼厚度設置為1
上模具:解析三維拉伸剛體,按四點建三條線:(-20.0, -15.201) ,(0.0, 50.0),(50.0, 0.0),(80.0, 0.0),在兩個拐角處創建半徑為15的圓角,參考點位置(0.0, 60.0, 0.0)
下模具:解析三維拉伸剛體,按四點建三條線:(-20.0, 30.0) ,(0.0, 4.799),(50.0, -45.201),(80.0, -45.201),在兩個拐角處創建半徑為14的圓角,參考點位置(0.0, -50.0,0.0)
分析步:選Dynamic,Explicit,時間設置為0.05s
歷史輸出:選擇之前上模具的參考點,添加速度、力、位移以及加速度的輸出變量;同理對下模具進行同樣的操作。
載荷和邊界條件:
對稱邊界條件:添加胚料關于x軸的對稱邊界條件,上模具固定,下模具向上移動43.4137
接觸:
建立了無摩擦的運動接觸的有限滑移算法。
展開 
使用abaqus中CEL方法模擬氣囊充氣過程 ¥49.9
<p>1、創建氣囊、歐拉計算域</p><p>氣囊使用3D殼建模,尺寸如下圖所示</p><div contenteditable="false" width="100%">
<figure class="figure-image" data-img="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png" style="text-align: center">
<img src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png?image_process=/format,webp/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png?image_process=/format,webp/resize,w_760" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202406/attachment/18be8edbcbbd498eac5dd4b4bd65b393.png">
</figure>
</div><p>歐拉計算域尺寸為200*200*200mm</p><div contenteditable="false" width="100%">
展開 Abaqus模擬shpb過程
請問各位大佬,我在用abaqus模擬shpb沖擊過程時,經過查看文章,利用施加在入射桿上的應力波來代替給沖擊塊添加預定義速度,應力波是如何添加的,文獻中說應力波是由應變信號轉換過來的,應變信號是指電壓嗎?如果有熟悉這方面的大神麻煩解答一下,謝謝大家
abaqus的碰撞過程模擬
以簡化模型,來模擬車身或部件的碰撞過程。分析過程中涉及到部件的慣性質量的添加、質量縮放的應用、碰撞過程中部件的接觸問題的處理及力與時間的關系等。
1.模型建立
以簡化的模型,來模擬車身或部件的碰撞過程。
2.材料屬性的賦予
此分析過程中涉及到部件的大變形,所以需要設置材料真實的塑性應力應變。同時,在動力學分析過程,往往要對部件添加慣性質量(慣性力)。有沒有慣性質量(慣性力),會對分析結果產生顯著影響。由于在此分析過程,將剛體墻做運動部件,變形部件固定,如果不添加慣性質量,計算出錯。添加大小,可以根據經驗來定,方法如下:
3.質量縮放
恰當地運用質量縮放方法,可以在保證計算精度的情況下,大大提高計算效率,但是對于動態分析時不允許明顯地增加整個模型的質量,否則會降低動態結果的精度。
顯示動態分析中有兩種質量縮放方法:定比例質量縮放和變比例質量縮放。兩種方法可以分開使用,也可以結合起來使用。質量縮放可用于整個模型,也可以用在單元組上。施加方法如下:
4.接觸設置
對于動態分析過程中,部件的接觸關系比較復雜,在接觸的過程中,接觸面會發生滑移變形,同時存在接觸的失效問題。本分析過程,不考慮墻的變形情況,即設為剛體,而接觸類型選為一般選擇general contact。
5.載荷施加
分析中,以剛體墻作為運動部件,變形體固定。對剛體墻施加速度場,固定變形體末端,從而來達成剛體墻與部件碰撞的過程。
5.碰撞分析結果
碰撞過程如圖所示,剛體墻在移動過程中,變形體發生大變形,如車身在撞擊墻面時的變形過程。
同時,作用面上力與時間的變化情況下圖所示,在接觸的過程中,材料經歷彈塑性變化。
展開 ABAQUS案例-ABAQUS中fluid cavity的應用及流道腔(氣囊)充氣或充液過程模擬 ¥3
在工程應用中,有時候會遇到流體與流體腔道的相互作用過程,例如輪胎充氣過程、熱的或冷的流體流過流體腔道等等,對于這類問題,ABAQUS軟件提供了fluid cavity參數來模擬這一過程。本實例中(附件中的inp文件)展示了在ABAQUS中采用fluid cavity參數來模擬流體(氣體或液體)與流體腔的相互作用過程,并分析流體腔的應力分布和位移分布。本實例可以拓展到任意材料的流體腔,比如模擬輪胎充氣過程。