ABAQUS磨損模擬的案例
abaqus通過umeshmotion子程序模擬沖壓過程中模具的磨損行為
abaqus通過umeshmotion子程序模擬沖壓過程中模具的磨損行為
沖壓過程中，模具磨損是最常見的一種現象。模具磨損不僅會影響磨具的壽命，也會影響沖壓件的成型質量。因此沖壓磨具的磨損分析具有重要意義。
目前磨損分析中使用最為廣泛的理論為Archard理論。Archard模型的一般公式為
式中：dV為磨損體積，dP為接觸面的法向壓力，dL為切向相對滑移，H為模具硬度，K為磨損因子。根據式（1）可以得到模具磨損深度的計算公式
Abaqus中可以通過umeshmotion子程序進行結構的磨損分析。本文編寫了基于archard模型的umeshmotion子程序，并結合model change對沖壓過程中磨具的磨損行為進行了分析,有限元模型如下。
模擬結果如下，為了簡便，這里只模擬了三次沖壓的磨損情況。
磨損前后的輪廓對比
磨損量和沖壓次數的關系
展開 ABAQUS橡膠磨損：幫助文檔輪胎磨損例子
3.1.8 Tread wear simulation using adaptive meshing in Abaqus/Standard
3．1.8使用自適應網格在Abaqus/Standard中進行輪胎磨損仿真分析
軟件：Abaqus/Standard
這個例子在Abaqus/Standard中使用自適應網格技術對穩態滾動的輪胎進行建模。這次分析使用類似“Steady-state rolling analysis of a tire”Section 3.1.2來建立穩態滾動輪胎的接地印跡和狀態。接著，進行穩態傳輸分析來計算和推測持續分析步，在穩態過程中產生一個近似瞬態磨損解。
問題描述和建模
輪胎描述和有限元建模和“Import of a steady-state rolling tire，”Section 3.1.6一樣，但是有一些不一樣，在這里需要指出。由于這次分析的中心是輪胎磨損，所以胎面建模需要更加精細。另外臺面使用線性彈性材料模型來避免超彈性材料在網格自適應過程中不收斂。
圖1所示的是軸對稱175SR14輪胎的一半模型。橡膠層用CGAX4和 CGAX3單元建模。加強層使用帶有rebar層的SFMGAX1單元模擬。橡膠層和加強層之間潛入單元約束。橡膠層的彈性模量為6Mpa，泊松比為0.49。剩下的輪胎部分用超彈性材料模型模擬。多應變能使用系數C10=10^6,C01=0和D1=2*10^8。用來模擬骨架纖維的剛性層和徑向成0°，彈性模量為9.87Gpa。壓縮系數設置成受拉系數的百分之一。名義應力應變數據用馬洛超彈性模型定義材料本構關系。Belt fibers材料的拉伸彈性模量為172.2Gpa。壓縮系數設置成拉伸系數的的百分之一。
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磨損是指固體物體在與另一物體接觸時，其表面材料逐漸減少的現象。該程序通過重新定位接觸節點來近似模擬這種材料的損耗情況。 新的節點位置是通過一個磨損模型來確定的，該模型會根據接觸結果計算出接觸節點需要移動的量以及移動的方向，以模擬磨損情況。
這個示例展示了如何使用Archard磨損模型。由于磨損涉及材料的去除，位于接觸元素下方的實體元素的質量會隨著磨損程度的增加而逐漸變差。為了成功模擬大量的磨損，需要重新劃分網格。這個示例展示了如何在模型經歷大量磨損時使用非線性網格自適應性來提高網格質量。
展開 案例43-接觸表面磨損模擬
? 使用非常小的子步，以使磨損增量很小。大的磨損增量會突然改變接觸狀態并導致收斂困難。
? 通常，應該使用不對稱接觸來模擬接觸界面一側的磨損。但是，如果界面兩側需要磨損，則可以使用對稱接觸。在這種情況下，定義界面兩側的接觸單元，并使用基于節點應力的磨損計算選項（TBDATA上Archard磨損模型的C5=1）以獲得更好的結果。
? 模擬大量磨損可能導致嚴重的網格變形。在這種情況下，使用基于磨損的非線性自適應準則通過網格變形來提高網格質量。
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共享資料（關于磨損模擬）
最近一段時間在做磨損，順便把說明文件翻譯了一遍。有點粗糙，大家湊合著看吧，對應著原文應該很容易看懂的。
建議大家把了解的東西順便翻譯一下，中文資料有點少呢。
要是有翻譯錯誤的地方，大家直接在帖子里留言指正，后面的朋友就可以注意到了。
deform模具磨損.part1.rar
deform模具磨損.part2.rar
基于ls-dyna的多球打擊靶板磨損模擬
一、工程背景
磨損在工程上普遍存在，目前通常的做法是通過隱式算法計算應力，再根據一系列計算公式來近似獲取沖蝕率。而lsdyna可以直接計算磨損沖蝕，因此為工程使用提供了便利。
本項目基于LSDYNA進行多個顆粒物對靶材的多次沖蝕，計算靶板的磨損狀況。其中，靶材被沖掉的材料除以沖擊的顆粒的質量，叫沖蝕率。
顆粒是白剛玉，靶材是TC4。單位制：長度單位是100微米，質量是g，時間是微秒。
模型如下圖所示：
二、幾何模型及材料
幾何模型包括靶板和6個球體。在WORKBENCH下建立整體模型。
靶板為鈦合金板，采用JC本構，并采用3號沙漏I及0.1的沙漏系數；球為剛體rigid本構。
展開 基于ABAQUS的AlN絕緣涂層磨損機理仿真研究
圖1 氮化鋁摩擦磨損實驗幾何模型
1.2 ABAQUS/Standard中的Archard磨損模型
Archard磨損模型是使用最為廣泛的一種磨損模型，多用于預測每個節點的材料去除率[8]，其通用形式：
式中:V—磨損過程中去除材料的體積；s—滑行距離；F—法向載荷；K—無量綱磨損系數；H—磨損材料的硬度。對公式進行推導和變形可得到：
式中：hi+1—進行到（i+1）次增量步時的總磨損量；pi—第i次增量步時的接觸壓力；kD為無量綱磨損系數；hi—第i次增量步的磨損深度。在有限元仿真計算當中，為了實現摩擦塊磨損行為的求解，可以通過調用UMESHMOTION子程序，利用Archard磨損模型求得摩擦塊的磨損量。
1.3 ABAQUS/Explicit中的JH-2磨損模型
Johnson-Holmquist (JH-2）模型是一種彈塑性損傷材料模型，常用于描述大應變率和高壓下的玻璃和陶瓷等脆性材料，該模型能夠捕捉脆性材料的去除機制[11]，氮化鋁材料的JH-2模型相關常數，見表1。
表1 氮化鋁的JH-2模型參數[12]
在ABAQUS中編譯inp文件可構建JH-2陶瓷損傷模型，見圖2，在裝配時輸入由Archard模型計算的磨損深度a。為模擬涂層材料的破損需在單元設置中勾選單元刪除，載荷施加方向為摩擦力方向，為滾動體施加在摩擦方向的線速度。采用動力顯式分析對磨損過程進行求解。
圖2 磨損去除材料模型
2 結果和討論
2.1 磨損深度
圖3為法向載荷3N且滑行距離200mm時氮化鋁基板自適應面上的磨損量，Y軸為磨損深度，X軸為節點編號。可得最大磨損量發生在節點79744，磨損深度為6.90×10-9mm。
展開 Abaqus 磨損仿真：從原理到實戰指南 ￥9.9
例如，可模擬帶防護涂層的零件：當涂層被磨掉后，通過設置磨損系數增大來反映基材更易磨損的特性。
基于fluent的煙氣輪機流場分析及動葉片沖蝕磨損的數值模擬
關鍵技術：滑移網格、DPM、分步計算、沖蝕模擬、建立葉輪拓撲結構及其中徑截面、顯示顆粒特性、
煙氣輪機是一種典型的透平機械，通過高溫高壓氣煙氣帶動動葉旋轉而對外做功，但煙氣中的催化劑顆粒會對動葉片造成嚴重的沖蝕磨損。現對該現象進行數值模擬研究，對該模型分析如下：
本研究為三維、瞬態問題，煙氣為高溫高壓氣體混合物，主要組份為N2、CO2、過熱水蒸氣、O2、SO2，視其為可壓縮理想氣體。高溫煙氣在煙機內的湍流流動雷諾數較高，故采用標準 k-ε湍流模型考察。動靜葉之間通過滑移網格實現相互運動，動靜葉流道內的數據通過交界面interface傳遞。煙氣中的催化劑顆粒主要受慣性力、氣相曳力、saffman升力的作用，其他力可忽略不計。由于催化劑顆粒極小很容易受到氣體湍流擴散的影響，故采用隨機漫步模型。
靜葉入口設置氣相壓力為0.31MPa、靜壓0.3Mpa,總溫665℃；動葉出口設置壓力0.108Mpa；動葉轉速為5817r/min。假定顆粒隨氣流從靜葉入口均勻入射，流量為7.5×10-5Kg/s,氣相進出口設置為逃逸邊界條件，動葉壁面為反射邊界條件。
一、準備軟件工具：gambit2.2.30、fluent6.3.26。
展開 abaqus粗糙表面的微動磨損分析
切向微動會引起結構的磨損并導致疲勞損傷產生。本文基于Abaqus分析了粗糙表面的微動磨損行為。
進行粗糙表面的微動磨損分析，首先需要建立粗糙表面的幾何模型。試驗表明分形理論可以有效表征粗糙面的幾何特征。二維表面的輪廓由W-M分形函數確定
通過python結合式(1)可以得到模型輪廓如下。
圖 1 Python生成的輪廓
圖 2 粗糙面網格
磨損模型如下
通過umeshmotion子程序將式(2)磨損模型引入有限元分析。
壓頭上，法向施加固定載荷，切向施加周期性位移。計算得到的結果如下所示。
圖 3 光滑表面和粗糙表面磨損后的變形對比
展開 ABAQUS幫助文檔輪胎磨損例子翻譯 ￥5
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Abaqus輪-軌接觸摩擦磨損(UMESHMOTION子程序)仿真案例講解 ￥600
[圖片]
ABAQUS子程序umeshmotion報錯，磨損深度能超過網格單元高度嗎
1 elements in the adaptive mesh domain are distorting so much that
they turn inside out. The elements have been identified in element
set WarnElemAdaptMeshDistortStep3Inc69.
ADAPTIVE MESH CONSTRAINTS CANNOT BE APPLIED IN THIS INCREMENT.
CONSIDER RERUNNING THE ANALYSIS WITH SMALLER TIME INCREMENTATION IN
THIS STEP.
展開 ABAQUS案例：CFRP加固H型鋼梁有限元模擬 ￥19.89
1.部件創建
1.1.1選擇模塊，點擊（創建部件）按鈕，【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Solid】，【Type】選擇【Extrusion】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
1.1.2.點擊創建線，輸入如下坐標
1.1.3.點擊鼠標中鍵，輸入拉伸深度2000，得到工字鋼模型。
1.2.1點擊（創建部件）按鈕，【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Shell】，【Type】選擇【Planar】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
1.2.2點擊創建矩形，輸入如下坐標（0，0），（72，1000）。點擊鼠標中鍵，得到CFRP模型。
1.3點擊（創建部件）按鈕，名稱輸入【diankuai】
【Modeling Space】模型空間選擇【3D】,【Type】類型選擇【Deformable】可變形的，【Shape】選擇【Solid】，【Type】選擇【Extrusion】，大致尺寸【Approximate size】輸入2000.
點擊創建矩形，輸入如下坐標（0，0），（72，54）點擊鼠標中鍵，點擊鼠標中鍵，拉伸深度為30.
2.材料定義與指派
2選擇模塊，定義材料屬性
2.1.1點擊創建材料，輸入材料名稱Q235.點擊【Mechanical】，再點擊【Elasticity】→【Elastic】，定義彈性模量輸入2e5，泊松比輸入0.2。
2.1.2點擊【Mechanical】，再點擊【Plasticity】→【Plastic】，定義材料塑性參數。（
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