abaqus陶瓷沖擊
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-02-27
abaqus陶瓷沖擊的視頻教程
ABAQUS高速沖擊陶瓷板SIC碳化硅JH2本構(gòu)考慮cohesive單元
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炮彈沖擊纖維增強(qiáng)陶瓷基復(fù)合材料
陶瓷基調(diào)用SiC JH2本構(gòu)模型 界面采用Cohesive Surface以及用插件插入Cohesive element 附帶界面插件、纖維子程序以及JH2源文件
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abaqus實(shí)例-011abaqus壓電陶瓷換能器（2022-09-03）
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abaqus陶瓷沖擊的實(shí)例教程
模型尺寸為50 mm × 9.8 mm，初始溫度設(shè)置為680 K, 環(huán)境溫度設(shè)置為 300K；
材料參數(shù)如表所示
最終裂紋形態(tài)如圖所示：
由于能承受極端環(huán)境，陶瓷材料被用于核、化學(xué)和發(fā)電行業(yè)。不過(guò)，在高溫下，陶瓷容易因快速溫度改變事件（比如冷水滴同熱表面接觸）引發(fā)的熱沖擊而斷裂。在一種新穎的跨學(xué)科方法中，美國(guó)新墨西哥大學(xué)的工程師在美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)（AIP）出版集團(tuán)下屬《美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)進(jìn)展》雜志上報(bào)告了一種預(yù)防陶瓷熱沖擊的廉價(jià)、簡(jiǎn)單疏水涂料。
“我們利用了完全相同的材料，但控制了熱傳遞，使陶瓷經(jīng)歷更加溫和的溫度梯度、減輕拉伸應(yīng)力，由此極大改善熱沖擊行為。”論文作者之一Youho Lee介紹說(shuō)。
熱沖擊是未意識(shí)到玻璃對(duì)急劇溫度變化非常敏感的新手廚師在廚房中通常經(jīng)歷的一種現(xiàn)象。如果剛從烤箱熱度中恢復(fù)的玻璃沙鍋受到冷水沖擊，表面溫度的突然降低會(huì)在材料內(nèi)部產(chǎn)生不均衡的溫度梯度，引發(fā)拉伸應(yīng)力以及最終的破裂。相同的熱沖擊敏感性也會(huì)影響工業(yè)陶瓷的壽命。
從跨學(xué)科的學(xué)術(shù)背景出發(fā)，Lee決定探尋熱傳遞對(duì)陶瓷熱沖擊的影響。他通過(guò)拍攝水滴對(duì)加熱陶瓷表面影響的高速視頻分析了熱傳遞。“當(dāng)熱傳遞快速進(jìn)行時(shí)，碰撞瞬間會(huì)產(chǎn)生猛烈的氣泡和表面上的噴射流。”
研究發(fā)現(xiàn)，這些更加快速的熱傳遞模式同材料強(qiáng)度的減少相對(duì)應(yīng)。當(dāng)陶瓷被加熱至325℃時(shí)，出現(xiàn)了更加劇烈的液滴動(dòng)力學(xué)過(guò)程（表明更加快速的熱傳遞），材料強(qiáng)度也相應(yīng)地大幅下降。不過(guò)，在高于325℃時(shí)，材料強(qiáng)度似乎較少受到熱沖擊影響，同時(shí)液滴動(dòng)力學(xué)發(fā)生改變，形成更加明顯的蒸汽膜。
為減少熱傳遞以及陶瓷在高達(dá)325℃時(shí)經(jīng)歷的熱沖擊，Lee利用了一些核工程學(xué)的基本知識(shí)，也就是說(shuō)，二相熱傳遞速率可通過(guò)將水從表面驅(qū)趕走以形成絕緣蒸汽膜而被降低。為此，他在陶瓷表面涂上納米粒子，產(chǎn)生納米結(jié)構(gòu)的疏水面。當(dāng)試驗(yàn)在擁有新涂層的陶瓷材料上重復(fù)時(shí)，水滴動(dòng)力學(xué)得到極大改變，也沒(méi)有猛烈的泡沫噴出。而蒸汽膜的形成被觀察到。關(guān)鍵在于擁有新涂層的陶瓷在水滴撞擊后并未出現(xiàn)強(qiáng)度上的改變。
展開(kāi) 1問(wèn)題的提出
眾所周知，沖擊速度影響被沖擊物體破壞的程度。但其實(shí)被沖擊物體的表面造型也影響著沖擊的破壞程度。為探究物體表面造型對(duì)沖擊破壞程度的影響，本文選擇具有對(duì)稱結(jié)構(gòu)的高腳杯進(jìn)行仿真分析，高腳杯的內(nèi)外杯壁厚度及造型均不相同，當(dāng)物體以一定速度沖擊杯壁時(shí)，杯壁本身可以形成對(duì)比分析。本文采用ANSYS LSDYNA進(jìn)行了剛性小球高速、低速沖擊陶瓷高腳杯仿真，對(duì)比探討了沖擊速度對(duì)破壞程度的影響。
2有限元分析
（1）NX 10.0進(jìn)行高腳杯的幾何建模
由于高腳杯的曲面造型較為復(fù)雜，同時(shí)杯底與杯口設(shè)有倒角，因此幾何模型用專業(yè)建模軟件建立，本文采用NX 10.0建立的高腳杯幾何模型，其幾何設(shè)定的幾何參數(shù)來(lái)自市場(chǎng)常用的高腳杯數(shù)據(jù)如圖2-1所示，高腳杯渲染圖如圖2-2所示。
圖2-1高腳杯建模圖
圖2-2高腳杯渲染圖
（2）WB進(jìn)行剛性球及沖擊距離的設(shè)定
高腳杯的幾何模型在NX 10.0建立完成后，將模型導(dǎo)出成文本文件保存后在WB中打開(kāi)，用DM進(jìn)行剛性球的建立與沖擊距離的設(shè)定，這里分開(kāi)建模的好處是便于沖擊距離的設(shè)定與后期小球直徑與沖擊距離的修改調(diào)整，不必來(lái)回切換建模軟件。剛性球的半徑設(shè)為9mm，沖擊距離設(shè)為0.1m。整個(gè)沖擊系統(tǒng)建模如圖2-3所示。
圖2-3沖擊系統(tǒng)模型
（3）ANSYS APDL進(jìn)行部分前處理
在WB中完成沖擊系統(tǒng)的建模后，同樣將文件保存為文本格式導(dǎo)入到ANSYS APDL中進(jìn)行前處理。選擇ANSYS LSDYNA仿真環(huán)境，首先設(shè)定單元為顯示3D Solid164單元，再設(shè)定小球?yàn)閯傮w材料，高腳杯任意選擇一種彈性材料（高腳杯是陶瓷材料，用UE編輯器直接修改關(guān)鍵字為*MAT_110）后進(jìn)行網(wǎng)格劃分設(shè)定，適當(dāng)試錯(cuò)調(diào)試網(wǎng)格大小后的網(wǎng)格劃分如圖2-4所示。
展開(kāi) 1 失效應(yīng)變或位移越大，小球沖擊后單元失效越多 2 剪切保留因子越小，小球沖擊后單元失效越多 3 斷裂應(yīng)力或斷裂能越小，小球沖擊后失效單元越多
ABAQUS斷裂模擬收徒 ，快速學(xué)會(huì)各種ABAQUS斷裂模擬方法 **/人（將有機(jī)會(huì)享有各種插件以及程序，價(jià)值**、專門(mén)定制視頻、全程親自教學(xué)、各種模型調(diào)試及解答問(wèn)題等等，傾囊相教）
圖1 3種JH陶瓷本構(gòu)模型
（圖片引自Numerical simulation of ballistic impacts on ceramic material. A.P.T.M.J. Lamberts. Eindhoven University of Technology, 2007）
雖然Johnson、Holmquist等人對(duì)陶瓷的本構(gòu)模型開(kāi)展了大量的研究，將陶瓷材料的響應(yīng)分為完整和失效兩種狀態(tài)，但實(shí)際加載時(shí)應(yīng)力狀態(tài)較為復(fù)雜，通過(guò)JH本構(gòu)模型反映其損傷失效過(guò)程仍較為粗糙。現(xiàn)有的JH本構(gòu)中，彈性未損傷段參數(shù)多為根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)得出，但陶瓷損傷失效段參數(shù)則多為根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果擬合得出。
2 數(shù)值計(jì)算軟件中本構(gòu)模型
陶瓷由于其波速高、模量大，具有良好的抗侵徹性能，在各類型裝甲設(shè)計(jì)中被廣泛應(yīng)用。而JH本構(gòu)形式簡(jiǎn)單，易于理解，已成為Abaqus、LS-DYNA和Autodyn等商用軟件的內(nèi)嵌本構(gòu)模型，可一定程度上滿足日常使用及工程計(jì)算要求。
對(duì)于陶瓷材料Abaqus幫助中給出了3種本構(gòu)模型，Extended Drucker-Prager本構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱DP本構(gòu)）、JH-2和JHB本構(gòu)模型。DP本構(gòu)多用來(lái)模擬巖土材料（粒狀土壤和巖石），擴(kuò)展DP本構(gòu)給出的應(yīng)力與壓力的關(guān)系也與JH本構(gòu)中未損傷時(shí)應(yīng)力與壓力的關(guān)系類似，其損傷段定義采用等效塑性應(yīng)變與應(yīng)力三軸度的對(duì)應(yīng)關(guān)系進(jìn)行定義，狀態(tài)方程采用Mie-Grüneisen形式（詳見(jiàn)Abaqus相應(yīng)部分幫助）。
Abaqus官方幫助中給出的JHB本構(gòu)模型參數(shù)如表1所示。其中標(biāo)紅部分與Abaqus幫助（2021版本）不同，應(yīng)為幫助原文疏漏。
展開(kāi) 
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abaqus陶瓷沖擊的最新內(nèi)容
經(jīng)建模驗(yàn)證過(guò)的，考慮混凝土應(yīng)變率效應(yīng)的混凝土本構(gòu) 想要交流可以?v：wangh2444
abaqus纖維復(fù)合材料多次落錘沖擊-多分析步4個(gè)月前
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Abaqus纖維復(fù)合材料層合板多次落錘沖擊仿真模型!采用多分析步的方式實(shí)現(xiàn)！
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內(nèi)插0厚度cohesive單元以模擬分層
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abaqus彈丸沖擊混凝土5個(gè)月前
混凝土用的CDP模型 但是不知道怎么設(shè)置損傷，彈丸打過(guò)去只有彈塑性階段 沒(méi)有損傷階段單元也不刪除 求大佬解答一下 這個(gè)在哪里設(shè)置損傷
Abaqus纖維金屬層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)！（glare板）
已實(shí)現(xiàn)層合板斷裂，且已解決網(wǎng)格畸變問(wèn)題，層間內(nèi)插cohesive單元，補(bǔ)片與母體間采用cohesive膠接，模型采用hashin失效準(zhǔn)則
內(nèi)附有cae，inp，Vumat 子程序
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板多次落錘沖擊仿真模型7個(gè)月前
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Abaqus纖維復(fù)合材料層合板多次落錘沖擊仿真模型7個(gè)月前
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Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)7個(gè)月前
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)！已實(shí)現(xiàn)層合板斷裂，且已解決網(wǎng)格畸變問(wèn)題，層間內(nèi)插cohesive單元，補(bǔ)片與母體間采用cohesive膠接，模型采用puck失效準(zhǔn)則；內(nèi)附有cae，inp文件，不包含vumat子程序，僅做建模學(xué)習(xí)使用，適合初學(xué)者! 自做模型
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)7個(gè)月前
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)！已實(shí)現(xiàn)層合板斷裂，且已解決網(wǎng)格畸變問(wèn)題，層間內(nèi)插cohesive單元，補(bǔ)片與母體間采用cohesive膠接，模型采用puck失效準(zhǔn)則；內(nèi)附有cae，inp，puck Vumat 子程序；可贈(zèng)送快速建模插件! 自做模型！
【Abaqus無(wú)限射流沖擊】SPH和CEL方法11個(gè)月前
<p><strong>分享用CEL和SPH做的無(wú)限/移動(dòng)的水射流問(wèn)題：</strong></p><p><strong>1.CEL方法：</strong></p><figure style="text-align: center;"><figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com
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