abaqus壓痕分析的案例
ANSYS 接觸分析 - 關于壓頭與壓痕問題的一個例子
本例是模擬一個壓頭擠壓工件，在工件表面生成壓痕的問題。
壓頭為圓錐體，頭部是一個半徑 0.25 的近似半球，高 10，大端半徑 2.5.其材料是合金鋼，材料性能：
彈性模量 E = 210000 Mpa； 泊松比 μ = 0.3。
工件為一個半徑 5，高度 20 的圓柱體，材料為鋁合金，材料性能為：
彈性模量 E = 71000 Mpa； 泊松比 μ = 0.33。
屈服應力 σs = 240 Mpa； 切線模量： Et = 710 MPa
建模時，在壓頭的圓錐頭外表面與工件上表面之間創建面-面接觸對，分別采用柔性目標面和剛性目標面兩種接觸方式進行分析。
建模過程如下：
1 定義單元類型：
定義兩種單元類型：
(1) SOLID185 單元，用于對體積劃分網格；
(2) Mesh200 單元，設置單元形狀為 4 節點四邊形：
對圓錐體劃分網格時，準備先對一個截面劃分面網格，然后掃描為體網格，為此需要定義 Mesh200 定義，用于面網格的劃分。
形狀 MESH200 單元形狀為 4 節點四邊形，是為了與 8 節點實體單元SOLID185 的表面網格相匹配。
2 定義兩種材料，其中鋁合金定義為雙線性彈塑性材料：
其中：
材料 1 為合金鋼：
彈性模量 E = 210000 MPa， 泊松比 ν = 0.3；
材料 2 為鋁合金。
展開 壓痕硬度測試的有限元分析
根據壓痕硬度測試理論,建立了有限元模型。通過有限元手段分析了金屬材料在不同載荷作用下的壓入過程,了解在壓痕硬度試驗過程中壓痕周圍所產生的應力分布,計算了硬度HB值,與在硬度試驗中所測的HB值吻合,證實了模型和材料特性描述的可靠性,在此基礎上,研究了不同硬度的試件,載荷對壓痕參數和壓痕周圍應力分布的影響。結果表明:載荷大小直接影響壓痕深度、隆起部分、回彈量和塑性區域大小,隨著載荷的增加,壓痕深度、隆起部分、回彈量和塑性區域大小均有不同程度的增加,增加的程度與材料的硬度有關,而且隨著載荷的增加,壓入深度加深,壓痕周圍塑性區域逐漸擴大,其硬度值和塑性區域逐漸趨于穩定范圍
壓痕硬度測試的有限元分析.pdf
展開 技術研究｜洛氏球壓痕硬度計測試異常分析與處理
2022年8月，客戶在測試中發現自己的測試結果有異常，尋求國高材分析測試中心檢測工程師幫助，希望可以助力他查找測試結果差異的原因。具體情況如下：測試球壓痕硬度得到55N/mm2的結果，此款樣品的球壓痕硬度值在39 N/mm2以內，超出了樣品的合格范圍內。在相同設備、相同樣品、測試手法相差無幾的情況下，客戶自己的測試結果與測試標準范圍相差較大，對此尋找測試結果差異的原因并解決。
排查與分析
2.1設備硬件排查
根據標準《GB/T 3398.1-2008塑料 硬度測定 第1部分：球壓痕法》中規定：球壓痕硬度是指以規定直徑的鋼球，在試驗負荷作用下，垂直壓入試樣表面，保持一定時間后單位壓痕面積上所承受的壓力，其計算公式：球壓痕硬度=施加的負荷/壓入的表面積。從計算公式中來看影響測試結果主要的因素有兩點：施加的負荷和壓頭表面積。
球壓痕硬度測試的壓頭鋼球直徑為（5.0±0.05）mm，且試驗后該鋼球不能顯出任何變形或損傷。在檢查客戶使用的鋼球時直徑確認符合標準要求見圖1，發現鋼球表面有不明黑點詳見圖2，初步判定是鋼球表面的損傷，不排除是鋼球表面的損傷導致的測試結果有偏差，更換了好的壓頭后對同一個樣進行對比測試，發現測試結果相差并不大。通過使用二次元設備觀察有破損鋼球，發現是鋼球其表面附著了一層黑色物質，可通過紗布擦拭祛除污漬，祛除后鋼球可正常使用，測試結果與之前相差不大。
展開 基于無網格SPH法的納米壓痕仿真方法（分析裂紋的萌生及擴展） ￥1.99
基于無網格SPH法的納米壓痕仿真方法（分析裂紋的萌生及擴展）
建模分析流程：
用WB建立FEM幾何模型，用APD前處理，用LSPP進行femsph轉化，生成SPH粒子，進行虛粒子約束等便捷處理，定義接觸設置求解時間，定義裂紋損傷的輸出等，最后用UE軟件對K文件進行查看，替換硬脆材料的JH-2本構模型，檢查K文件正確性等。用LSDYNA對K文件求解，用LSPP查看結果，用ORIGIN對數據結果進行處理。
結果展示：
基于ABAQUS旋壓成形分析 ￥5
旋壓模擬分析：
（1）旋輪和芯模設置為解析剛體，毛坯為可變形體
（2）芯模與坯料固定，旋輪做進給運動且繞坯料旋轉
（3）量綱的確定：kg-m
前處理：
1.幾何模型構建：ABAQUS建模
2.材料參數的定義：
（1）創建材料：結構鋼
質量——>密度：7850
彈性本構：楊氏模量：2.1e11；泊松比：0.3
塑性本構：(來源文獻)
屈服應力/Pa
1.68e8
2.72e8
3.37e8
3.83e8
4.18e8
4.48e8
塑性應變
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
（2）創建截面：solid-steel（截面命名：截面類型-材料名稱）
（3）截面指派：將材料屬性賦予坯料
解析剛體無截面屬性，因此對于運動的物體采用在剛體參考點上定義質量的方式為其賦予質量從而確定轉動慣量。原則是剛體質量和坯料質量保持同一個量級。
展開 Abaqus復合材料織物層板壓潰分析 ￥50
后續將推出單向帶層壓板壓潰分析案例，敬請關注！
abaqus分析熱軋橢圓空心型鋼的抗壓強度（二）
EHS.cae
1. Part – Geometry
Create a three-dimensional deformable shell part with extruded base feature to represent the elliptical hollow column. Use an approximate part size of 200.0 and name the part EHS.
Create an ellipse with centre and perimeter.
Pick the centre point or enter X and Y coordinates as 0,0
Pick a major axis of ellipse or enter X and Y coordinates as 75, 0.
Pick a minor axis of ellipse or enter X and Y coordinates as 0,37.5.
Click on Done
Enter base extrusion depth as 300.
The finished part will be an elliptical
展開 abaqus分析熱軋橢圓空心型鋼的抗壓強度（一）
所得到的結構性能數據已用于建立橫截面細長和橫截面抗壓強度之間的關系，這表明，根據所提出的橫截面細長參數，歐洲規范 3 中圓形空心型材的 3 級細長極限 90 可以安全地用于橢圓形空心型材。BS 5950-1 中給出的等效半緊湊細長極限、AISC 360-05 中的非緊湊極限細長和 AS 4100 中給出的屈服細長極限也是有效的。BS 5950-1 中的改進有效面積公式也可以安全采用。目前正在進一步研究細長（4 級）橢圓形空心型材的有效面積公式。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202411/eea9c94118f04f6793cf797d70993128.png"></p><p> 使用有限元（Fe）軟件ABAQUS [9]的數值建模研究與實驗程序并行進行。該程序的主要目的是復制實驗壓縮測試，并驗證了模型，以進行參數研究。為Fe模型選擇的元素是四個節點的，減少的集成殼元素，每個節點的自由度六個自由度，在Abaqus元素庫中指定為S4R，適用于薄或厚的殼應用[9]。這些元素已被證明在類似的應用中表現良好[10-12]。通過基于彈性特征值預測進行網格收斂研究，仔細選擇了均勻的網格密度，以實現準確的結果，同時最大程度地減少計算工作。發現合適的網格尺寸為2A/10（A/B）×2A/10（A/B）毫米，上限為20×20 mm。</p><p> 使用測量的試件尺寸和測量的材料應力-應變數據對短柱試驗進行建模。幾何缺陷的形式被認為是最低彈性特征模式模式，通常形狀對稱，圖 15 顯示了一個例子。除了測量的缺陷值外，缺陷幅度 w0 被認為是材料厚度 t 的三個固定分數（t/10、t/100 和 t/500）。
展開 ABAQUS 小應變分析(例3) 條形基礎或海洋淺基礎下壓模擬(Tresca 本構) ￥67
ABAQUS 小應變分析(例3) 條形基礎或海洋淺基礎下壓模擬(Tresca 本構)
條形基礎承載力是工程廣泛關注的問題，例如陸地條形基礎和海洋淺基礎。該模擬地基為飽和不排水的粘土，采用Tresca本構，粘土強度su = 15 kPa。條形基礎處理成剛體。最終數模結果顯示，條形基礎的無量綱承載力Nc0 = F/Asu 近似于 pi + 2 = 5.14, 與傳統理論解極好的契合。
建模過程及結果：
荷載及位移邊界條件
網格劃分
局部網格劃分
條形基礎的力位移曲線(已達到極限承載力)
地基的土體應力分布
地基的土體破壞模式
abaqus凍土-管道模擬：實體，孔壓，溫度三耦合分析..
案例來自幫助文檔，由于幫助文檔是inp格式，給新手帶來很大困難，故錄制視頻，用cae方式自己理解的基礎上做了一下，若有不足，敬請諒解
采用PYTHON腳本在ABAQUS平臺實現軸壓桿屈后分析案例 ￥20
為實現軸壓桿件考慮初始缺陷后的極限承載力分析，特基于abaqus平臺編寫此python腳本。腳本實現了軸壓桿件自動建模和修改關鍵字等屈后分析流程，并進行注釋。讀者可根據自身需要，略微改動腳本，以實現參數化建模，達到大批量有限元分析的目的。
付費內容為腳本文件，見下方。
