abaqus硬度分析的案例
ABAQUS如何輸出硬度圖
看到相關文獻中，通過ABAQUS可以輸出焊接接頭的硬度圖，想知道怎么操作
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 洛氏、布氏、維氏、努氏硬度之間的換算公式及分析大全
2.洛氏硬度與維氏硬度的換算
(1)對Hans·Qvarnstorm提出的The Qvarnstorm換算公式
進行修正后得出洛氏硬度與維氏硬度的換算公式為：
此公式用我國公布的黑色金屬硬度標準數據進行換算，其HRC誤差基本上在±0.4 HRC 范圍內，其最大誤差也僅士0.9HRC，計算的HV誤差最大為±15HV。
(2)根據不同壓頭所受應力σHRC=σHV，通過對洛氏硬度與維氏硬度壓痕深度關系曲線的分析得出公式
本公式與國家標準實驗換算值對照,換算式計算結果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。
(3)根據實際的實驗數據利用線性回歸的方法對洛氏硬度與維氏硬度的換算進行探討，得出公式：
本公式使用范圍小，誤差較大，但計算簡便，在對精度要求不高時可以使用。
3.洛氏硬度與布氏硬度的換算
(1)對布氏壓痕和洛氏壓痕深度關系進行分析，根據壓頭的應力σHRC =σHB得出換算公式
計算結果與國家標準實驗值對照，換算式計算結果與標準實驗值之誤差為±0.1HRC。
(2)根據實際實驗數據用線性回歸法得到公式
公式誤差偏大，使用范圍偏小，但計算簡便，在對精度要求不高的情況下可以使用。
4.布氏硬度與維氏硬度的換算
布氏硬度與維氏硬度的關系，同樣根據σHB=σHV得出公式
此公式換算結果與國家標準換算值對照，換算誤差為±2HV。
5.努氏硬度與洛氏硬度的換算
因為努氏硬度與洛氏硬度的對應曲線類似于拋物線[7]，故由曲線得出近似的換算公式為
此公式比較精確，可以作為使用參考。
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 
從“救火”到“防火”：多實驗室洛氏硬度差異分析與一致性管理方案
2.3 設備差異分析
實驗室3的洛氏硬度計，在測試樣品的過程中，加載和卸載操作完全靠機器自動化操作來實現；實驗室4的洛氏硬度計在測試的過程中，依靠人工加載和卸載的方式來實現。人工加載與卸載方式對時間上的把控沒有機器自動化精準，下面針對此差異進行探究。
(a) 實驗室3-自動
(b) 實驗室4-手動
圖 2 洛氏硬度測試設備
如圖2所示，實驗室3自動化洛氏硬度測試時間是在15s后自動讀取數據，而手動化加載和卸載的時間受主觀因素比較大。因而，分別利用手動化洛氏硬度設備測試13s、14s、16s 和 17s 條件下的洛氏硬度值，結合表3的數據發現測試的時間對測試結果并未造成明顯的影響，數值未出現大幅度偏離。因而測試時間的差異并不是導致數據異常的根本原因。
表3 加載時間對洛氏硬度的影響
2.4 質控樣及標準物質分析
各實驗室的測試標準與測試環境是一致的，結合表4中的國高材分析測試中心研制的洛氏硬度質量控制樣品（質控樣）結果，反饋出人員差異亦非導致實驗室3測試結果異常的根本原因。
表4質控樣洛氏硬度測試數據
表5標準金屬物質硬度測試數據
再結合表4與表5的數據分析可以得出，洛氏硬度R 標尺在100以上的測試結果無異常，而在100以下 的測試結果偏低。因此，只能是設備的內置參數標線出現問題，需進行標線修正。
展開 Abaqus 非線性屈曲分析方法 附ABAQUS分析手冊分析卷下載
當然，對于方筒這類實際上是通過顯示方法實現的，更準確的講是動力屈曲分析，所以我們還得判斷動能、塑形耗散等能量參數，才能使結果更加準確。
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Abaqus子結構與子模型分析技術 附ABAQUS結構工程分析及實例詳解文檔下載
-通過2個工程案例學習Abaqus中的子結構與子模型分析技術”
子結構與子模型技術在Abaqus中屬于模擬抽象化的范疇，所有Abaqus模型都涉及一定程度的抽象，但是除了傳統有限元的抽象方法之外，還可以通過以下幾種模擬抽象化技術來降低求解成本。
子結構
子模型
生成矩陣
對稱模型生成、結果傳遞和循環對稱模型
周期介質分析
網格劃分的梁橫截面
擴展有限元方法（XFEM）
適當地利用這些抽象化建模技術可以極大地提高Abaqus的分析效率，本期文章介紹一下子結構和子模型技術。
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子結構
在有限元分析里，子結構也叫超級單元，是由多個單元組成的一個“整體單元”，它在線性分析的基礎上消除了“整體單元”中保留節點以外所有節點的自由度；子結構的系統矩陣（剛度、質量）也被縮聚成較小的矩陣，可以根據需求恢復內部求解。
很多實際工程結構都比較龐大，導致完整結構的有限元模型計算量超出計算機的硬件資源，對于具有線性響應的此類問題，可以使用子結構縮聚的方法，在一般配置的計算機上來求解完整結構的響應。
展開 基于Abaqus的建筑結構隔震分析 附ABAQUS建筑結構分析應用下載
本文通過時程分析的方法，考察隔震結構在大震作用下的性能，結果顯示，在大震作用下，結構的整體響應，無論是位移角還是結構的剪力，與小震結果都有明顯差異，隔震支座對結構性能的改善，主要體現在結構的上部，對結構的中下部則較小，且不再滿足規范中對剪力降低50%的要求。另一方面，非線性的影響會對結構的計算結果起到放大作用，使微小差異的結構方案在大震作用中表現出明顯不同的抗震性能。
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Abaqus超彈性材料分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
三、后處理
1、位移云圖
圖8 位移云圖
2、應力云圖
圖9 接觸定義
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Abaqus接觸非線性在有限元計算分析中的應用 附莊茁ABAQUS非線性有限元分析與實例下載
來源：有限元在線
ABAQUS的非線性主要在有三種：幾何非線性，材料非線性以及接觸非線性。接觸非線性在ABAQUS的有限元計算分析中應用非常廣泛，特別是動態顯式的求解，只要模型中包含兩個以上相互接觸的部件，就要用到接觸非線性。
ABAQUS接觸非線性的設置主要在Interation模塊中完成，設置接觸的屬性時，可以設置摩擦系數，阻尼系數，損壞，失效準則等非線性參數，如圖1所示。
如圖2所示，在接觸定義界面，可以選擇通用接觸、面-面接觸、自接觸等各種非線性接觸方式。
在接觸編輯界面，可以選擇機械約束方式為運動學接觸算法，或是懲罰接觸方式，還可選擇滑移方式為有限滑移或小滑移，如圖3所示。
這是對模型定義非線性接觸后得到的分析結果，以供參考。
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展開 ABAQUS的直齒圓柱齒輪模態有限元分析 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
下載地址：ABAQUS有限元分析常見問題解答
Abaqus的響應譜分析 附Abaqus頻響分析完整過程下載
在ABAQUS中，響應譜分析是分為兩步完成的，第一步需要設置一個頻率提取分析步，提取結構的前幾階固有頻率；在第二個分析步中設置響應譜分析。
值得注意的是，譜分析的激勵是在step中加載的，不需要在load中進行設置。
下載地址：Abaqus頻響分析完整過程
Abaqus預應力模態分析 附Abaqus 分析用戶手冊材料卷下載
預應力模態
模態分析是一個線性攝動分析，只能進行線性求解。在動力學方程中，其載荷矩陣和阻尼矩陣為0，特征值的提取只取決于剛度矩陣和質量矩陣。而結構在外載荷的作用下剛度矩陣會發生變化，也就間接影響了結構的固有頻率。而預應力狀態下，我們不清楚剛度矩陣的變化對模態頻率的影響時，便需要進行預應力模態分析。
Abaqus預應力模態求解
分析流程如下：第一步先進行非線性靜力學求解——第二步進行模態提取
需要注意的是第一步求解時必須打開幾何非線性，即NLGEOM = YES 否則第一步求解完成后剛度矩陣不會改變，模態頻率也就不會發生變化。第二步模態求解無需設置PERTURBATION（線性攝動）或幾何非線性，軟件默認在開啟幾何非線性的后續分析步中繼續保持。
另外，第一步非線性靜力求解的材料非線性，接觸等都會對結構的剛度矩陣產生影響，進而改變模態頻率。材料如果進入塑性，相應的切向模量會降低，進而導致結構剛度矩陣變小。
靜力分析下接觸狀態的改變也會對剛度矩陣產生影響。Abaqus在進行預應力模態分析時對接觸的處理如下：第一步進行非線性接觸分析，軟件會把第一步分析結果的接觸區域作為第二步模態分析的作用區域，而第一步分析結果的接觸面分開區域不予考慮。需要注意的是，在進行第二步模態分析時，接觸區域并不是簡單的直接轉變為Tie處理，而是通過附加接觸剛度來進行求解。
Abaqus重啟動設置
重啟動分析方式是一種很便捷的模式。比如，我們需要算在預應力狀態下的模態，振動，沖擊等等一系列工況，而如果不進行重啟動分析，則每個分析工況下都需要重新計算預應力工況，對于大模型，嚴重影響計算效率；而進行重啟動設置后，預應力工況只需計算一次。
展開 abaqus電池包隨機振動疲勞分析（附模型及分析流程） ￥88
本例展示基于功率譜密度曲線（PSD）的電池組疲勞分析，即針對隨機振動的疲勞壽命 分析。
1 問題設定 一塊電池組，尺寸為 70mm x 175mm x 400mm。該電池組的兩端共有 6 個端點，分別受 到垂直于電池組平面的激勵作用，且激勵的加速度功率譜密度曲線（ASD）相同。 由于在隨機振動基于線性動力學原理，因此電池，PC 材料等采用實體建模，其他鈑金 采用殼單元建模， 設定相關的 fastener 點焊單元，coupling 耦合單元和 tie 約束，建立零件 和零件之間相應的連接關系。
兩端所對應的 PSD 譜線如下圖。請注意該曲線的頻率截斷在 200Hz 處。
2 分析過程 一般來說，針對隨機振動的疲勞分析包含兩大步。第一步是在 Abaqus 中完成固有模態 和掃頻兩個計算；第二步是把這兩個計算結果與 PSD 曲線一起輸入 fe-safe，運行若干設置 后完成疲勞分析，得到相關結果。
以下內容包含完整的詳細的電池包跌落仿真分析 附件為完整教程和CAE模型文件.rar
展開 abaqus有限元分析過程 附ABAQUS有限元分析常見問題解答下載
11.單元分類
1.分類方法：實體單元；殼單元；梁單元；彈簧單元；剛體單元；桁架單元；集中質量單元
也可以分為：
a.一維、二維和三維單元
b.線形、二次和三次單元
c.協調單元和非協調單元
d.傳彎單元和非傳彎單元
e.結構單元和非結構單元
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