abaqus軸向拉伸的案例
基于meshfree直桿拉伸的軸向變形問題與workbench對比
基于材料力學基礎問題——直桿拉伸的軸向變形問題，對meshfree和workbench進行了一個簡單的比較
問題描述
基于meshfree是對實體進行分析，workbench便不使用線體梁分析，均用ug建模
材料彈性模量2e+11Pa，泊松比0（上為workbench，下為meshfree，后同）
約束
結果
結論
在操作方面，meshfree的操作更為簡便，所有的操作都在同一界面，介于meshfree分析的實體問題，對于梁，桿等簡化模型分析與workbench不好比較，在最大變形處二者答案均與理論值一樣，在起始點（即最小值點）meshfree的值與理論的0不相符（由于本人學識有限不甚了解其中緣由），meshfree可以快捷的任取某一點的值也是其一大優點
對于想學習分析的新手來說，meshfree更有優勢，workbench如果對網格劃分理解不夠，新手就很容易出現如下問題，網格過于大而導致計算失敗（當然一般人是不會犯這種錯誤的，僅舉例）
總體來說meshfree對于設計人員進行定性分析設計來說還是十分便捷的，易于上手，對于后期的結構簡化分析估計還是需要努力的（僅個人觀點，如有問題請多加指教）
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1.載荷：一端施加1000N的軸向拉力；
2.約束：另一端施加固定約束。
Step7：求解及后處理。
求解完成后，我們主要提取該結構的正應力和切應力：
1.正應力
提取正應力的方式上篇文章已經介紹過，此處不再贅述。在Solution中插入Normal Stress后，將其重命名為“0”，表示在截面0上的正應力；在Details of Normal Stress中將Scoping Method改為Surface，將Surface設置為0，將Origin 設為Z Axis（此處的Z Axis為局部坐標系的Z Axis，即坐標系0的Z Axis），將Coordinate System設置為0。同理，分別插入名為“45”和“90”的斜截面45和平截面90上的Normal Stress。設置完成后，最后右擊Solution（B6），選擇Eevaluate All Results，提取結果。
通過正應力結果發現：
①橫截面（α=0）上的正應力最大，為10MPa，與材料力學計算結果一致；
②斜截面（α=45）上的正應力為5MPa，與材料力學計算結果一致；
③平截面（α=90）上的正應力最小，為0MPa，與材料力學計算結果一致；
2.切應力
提取切應力的方式與正應力類似，此處不再贅述。
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上篇文章我們主要講了應力集中的一些知識，并用ANSYS做了一個簡單的實例，與理論結果進行了對比。今天，我們通過材料力學中的一個習題，幫助讀者回顧下之前學過的知識。習題如下：
下面我們進行求解：
一、材料力學方法：
該題的整體思路為：
1. 根據理論力學知識求出AC、BD的軸力；
2. 根據應力計算公式求出工作應力，以此校核桿的強度；
3. 根據胡克定律求出桿的變形；
4. 根據桿的變形推算出A、B點的位移。
具體解法如下：
二、ANSYS方法：
1.若力F作用在F點：
Step1：建立材料模型。
打開Workbench，將Static Structural拖入Project Schematic。題目中給定了材料的彈性模量為E=210GPa，我們需要在Engineering Data中添加彈性模量為E=210GPa的材料，否則計算時軟件會按照默認的Structural Steel材料計算。
1.雙擊A2 Engineering Data進入材料管理模塊，點擊Click here to add a new material，輸入2-25，建立一個名為“2-25”的新材料。
2.單擊新建的2-25材料，在左邊的Toolbox中選擇Linear Elastic，雙擊Isotropic Elasticity，表示創建一個各向同性的線彈性材料
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上篇文章，我們主要學習了拉壓桿任意斜截面上的應力，并在使用ANSYS進行驗證的同時，學習了提取任意截面上的應力結果的方法。今天我們一起來學習第四節——拉（壓）桿的變形·胡克定律。
我們知道，胡克定律是力學彈性理論中的一條基本定律，它描述了固體材料受力以后，材料中的應力應變關系。下式為胡克定律的一種表達形式：
ε=σ/E
式中，E稱為彈性模量（Elastic Modulus），是材料的一項重要彈性參數，數值因材料而異，表征材料抵抗彈性變形的能力。英國科學家Thomas Young曾研究了桿的彈性性能，所以之后彈性模量有時也稱為楊氏模量（Young's Modulus），在ANSYS中的材料屬性中，也是以Young's Modulus命名。
除彈性模量外，材料還有一個非常重要的彈性參數——泊松比（Poisson's ratio）。泊松比又稱橫向變形系數，常用字母ν表示。它定義為：在材料的比例極限內，橫向線應變與縱向線應變的絕對值的比值。泊松比由法國科學家泊松（Simon Denis Poisson,1781-1840） 最先發現并提出。
此外，材料還有兩項彈性參數：
體積模量（Bulk modulus）和
切變模量（Shear modulus）。其中，體積模量K=E/3(1-2ν)（這也是泊松比ν不能大于0.5的原因），切變模量G=E/2(1+ν)，均可以用楊氏模量E和泊松比ν表示，所以我們把楊氏模量E和泊松比ν定為彈性材料的基本參數。如果做線彈性靜力學分析，且不考慮重力作用的話，定義了這兩個參數，就基本可以進行計算了。下圖為WB中定義的線彈性材料，我們輸入楊氏模量和泊松比之后，體積模量和切變模量會自動計算出來。
今天，我們將通過例題2-5，來研究該題的材料力學解法和
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ANSYS與材料力學系列教程之軸向拉伸和壓縮（五）
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上篇文章，我們根據例題2-5，討論了通過軸力和變形，利用幾何關系，求出結點A的位移，計算結果和ANSYS計算的結果相差無幾。除此方法外，我們還可以用彈性體的功能原理來求解該題。
能量守恒定律我們中學就已經學習過，能量既不會憑空產生，也不會憑空消失，它只會從一種形式轉化為另一種形式，或者從一個物體轉移到其它物體，而能量的總量保持不變。本文所研究的能量，是拉壓桿內的應變能。
彈性體在外力作用下會發生變形，此時彈性體內將積蓄能量。根據能量守恒定律，彈性體在變形過程中，積蓄的能量在數值上等于外力所做的功，這就是
彈性體的功能原理。由于彈性體內積蓄的能量是隨著彈性變形的增減而改變，所以稱之為
應變能，用
Vε表示。
如上圖，由于在彈性范圍內，F的大小與△L成線性關系，所以F所做的功W即為F與△L軸圍成的三角形面積：
W=1/2*F*△L
根據彈性體的功能原理，
Vε=W=1/2*F*△L
外力F=軸力FN，所以，
Vε=W=1/2*FN*△L
根據胡克定律，
Vε=(FN^2*L)/2EA
我們根據推導出的應變能公式，來求解例題2-5。
材料力學解法：
已知兩桿材料相同，橫截面、長度及受力均相等，所以，兩桿的應變能也相等。根據推導出的應變能計算公式，該結構中總的應變能為：
Vε=2*(FN^2*L)/2EA=
64.67J
根據彈性體的功能原理，載荷P做的功數值上等于結構總的應變能，即：
W=1/2*P*△A=Vε
△A=0.0012934m=1.2934mm
ANSYS解法：
該題的ANSYS解法，
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本案例適合哪些人學習：
1、學習型仿真工程師
2、理工科院校學生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、掌握三維模型的繪制
2、掌握顯示動力學分析相關的材料參數設置
3、理解顯示動力學分析步的建立
4、學習軸向壓縮分析的相互關系的設置
5、了解顯示動力學網格的劃分
6、學習結果后處理的查看與對比
案例介紹：
所使用軟件為ABAQUS2018.
本案例操完整得提供了分析相關所有的分析文件。
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Abaqus橡膠拉伸模擬：仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
（1）
背景
實物整體圖如下：
剖面圖：
外面是剛性法蘭，主體是橡膠球體，橡膠球體里面有嵌入的簾布層，簾布層里面有加固環，加固環也是嵌入在橡膠球體里。兩端法蘭和橡膠接頭兩端接觸，固定約束，橡膠球體和法蘭的一角在球體變形較大時接觸。分析在加載過程中該模型的應力和變形情況。
（2）
Step By Step 建模操作圖文演示
1.
創建幾何模型
2.
創建三種材料屬性和截面屬性
3.
裝配
4.
設置兩個靜態分析步
5.
定義接觸屬性、兩個接觸對和兩個約束
6.
設置pressure類型的載荷
固定一端給另外一端施加位移
7.
劃分網格
8.
提交計算查看結果
整體變形云圖
加固環應力云圖
橡膠應力云圖
整體應力剖面圖
文章來源：FILWTBY
展開 鋼材單向拉伸試驗Abaqus模擬 附Abaqus詳細教程下載
圖3 FEM模型
求解器選擇
本例中采用Abaqus/Standard進行求解。建議求解時勾選“Discontinuous analysis”并且增加不收斂迭代次數（
）。算例INP文件可以在“閱讀原文”中獲得。
對比分析
應力云圖與應力-應變曲線對比如下圖所示，可見數值分析能較好反映試驗結果。
圖4 應力云圖
圖5 應力-應變曲線對比
總結
普通金屬拉伸試驗可通過處理試驗機位移獲得應力-應變全曲線；
Abaqus本構采用真實應力-應變關系，損傷斷裂也如此；
筆者處理的1.0mm Q235冷板、1.5mm Q235熱板損傷演化中的指數參數均為-5；
斷裂理論仍在不斷發展，材料模型在不斷完善。
下載地址：Abaqus詳細教程
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Abaqus拉伸斷裂模擬 ￥20
<p>Abaqus狗骨頭拉伸斷裂模擬，鋼材拉伸斷裂模型，提供cae文件、odb文件、視頻教程，可供參考學習！</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202510/attachment/383ddbe1c3de403f9cdd33e4acf856b8.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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展開 鑄鐵拉伸試驗ABAQUS模擬
鑄鐵拉伸試驗ABAQUS模擬
Abaqus纖維復合材料修復金屬開孔板拉伸 ￥89
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</figure><div contenteditable="false" width="100%">
Abaqus纖維復合材料修復金屬開孔板！
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內插0厚度cohesive以模擬分層！
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補片與母體間采用cohesive膠接，模型中復合材料采用hashin失效準則，金屬采用ductile失效！
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內附有cae，inp，Vumat 子程序，操作視頻
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可贈送快速建模插件!
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展開 Abaqus纖維復合材料雙面貼補修復拉伸試驗 ￥89
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Abaqus纖維復合材料雙面貼補修復拉伸試驗，已實現層合板斷裂，且已解決網格畸變問題，層間內插cohesive單元，補片與母體間采用cohesive膠接，模型采用puck失效準則
</div><p><br></p><p><br></p><p><br></p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202505/attachment/3c79dbb2e1564f81b7fcbd0812c393af.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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展開 Abaqus二維復合材料拉伸失效
[圖片]
ABAQUS 單向拉伸大變形模擬
靜態模擬一種軟材料POE的單向拉伸，拉伸應變希望到300%，但是總是在100%就失敗了。不知道哪里出了問題，有沒有高手幫幫忙。
