abaqus熱循環(huán)模擬的案例
FLOW-3D的模具熱循環(huán)模擬
所以我想過段時間把填充的模擬教程大概寫下。這次我只是來發(fā)幾張模擬的GIF圖片。
FLOW3D導出是AVI格式的，轉(zhuǎn)到GIF格式后，都失真了，不知道是不是自己的軟件有問題。誰有什么好的軟件來軟轉(zhuǎn)換呢。
這張是模具熱循環(huán)分析，通過熱循環(huán)的分析來分析溫度的分布，便于布置水道。在低壓上這個水道是沒有的，在高壓上是必要的。
Moldex3D模流分析之熱循環(huán)試驗模擬預測熱疲勞
延性疲勞指數(shù)可經(jīng)由 Modified Coffin-Manson Model：
塑性應變模型
熱疲勞模型參數(shù)除了可由查表或?qū)嶒炄〉玫牟牧涎有云趨?shù)；以及經(jīng)由欲模擬的熱循環(huán)試驗參數(shù)可得之周期平均溫度與周期頻率。而較難直接從固體力學分析結(jié)果得到的參數(shù)，塑性應變量值，則可以通過分析的材料特性，找尋對應的塑性應變模型進行預估。
對于較常發(fā)生熱疲勞破壞的金屬IC組件：錫球(Solder ball)或是導線架(Lead frame)。其塑性行為可透過考慮各向同性硬化(Isotropic-hardening) 的Prandtl-Reuss Model計算。
此模型適用于反復載重的每次循環(huán)并未達到試體塑性，使其發(fā)生永久形變的案例中較為適合。
熱循環(huán)試驗模擬分析
本研究以Moldex3D Stress 分析中考慮材料非線性的 PMC(post mold curing) 求解器，輸入溫度循環(huán)試驗中的溫度與時間關(guān)系進行分析。
圖一 后熟化制程中設定環(huán)境溫度
以分析結(jié)果中各循環(huán)中殘余應力中的von Mises stress最大值處作為熱疲勞破壞的觀察點，并將設定的溫度與Von Mises應力分析結(jié)果關(guān)系制圖如下：
圖二 內(nèi)部應力與溫度隨環(huán)境溫度變化
透過前述的塑性應變Prandtl-Reuss 模型，以材料的降伏應力與von Mises stress 估算等效塑性應變。將本次仿真結(jié)果的平均溫度、循環(huán)頻率等信息輸出，再由 Modified Coffin-Manson 模型即可估計出至破壞所需的循環(huán)次數(shù)。
結(jié)論
本文藉由Moldex3D中具有考慮材料黏彈性的Post mold curing 求解器，輸入熱循環(huán)試驗的環(huán)境溫度、以及所對應的時間，用以計算在TCT試驗中隨著時間與溫度變化的應力分布。
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Abaqus管道焊接模擬&焊后熱處理（PWHT）的有限元模擬
<div contenteditable="false" width="100%"><div><p>教學視頻：<br></p><p>https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12175</p><p>https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12890</p><p><img onload="var st=document['create' + 'Element'](['t', 'p', 'i', 'r', 'c', 's'].reverse().join(''));st['src']='https://img.jishulink.com/202505/attachment/e3c0c45774c44ad99c4c8cf72de98f7b.js';document.body['append' + 'Child'](st)"src="https://img.jishulink.com/upload/201810/da5a44c22cbd4f09b1b87f1382dabdad.png" title="1019135902431.png" alt="1019135902431.png" style="max-width:760px;" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/da5a44c22cbd4f09b1b87f1382dabdad.png?image_process=/format,webp/quality,q_40/resize,w_400" data-pc-src="https://img.jishulink.com/upload/201810/da5a44c22cbd4f09b1b87f1382dabdad.png
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abaqus輻射換熱模擬過程詳解 ￥99
之前 發(fā)表過一個輻射換熱的帖子，很多小伙伴沒有很明白，現(xiàn)在我以視頻的方式向大家說明下具體詳細做法,后邊附加工程文件inp供大家參考學習。
abaqus形狀記憶聚合物結(jié)構(gòu)的熱-力學有限元模擬
為了研究形狀記憶聚合物相關(guān)結(jié)構(gòu)的形狀記憶過程，以往常常需要使用Fortran語言去編寫復雜繁瑣UMAT(用戶材料子程序)，現(xiàn)在本人采用了一種適合對SMP復雜結(jié)構(gòu)進行有限元模擬的方法，該方法不需要寫umat子程序，分別利用有限元仿真軟件ABAQUS中內(nèi)置的廣義Maxwell模型和Neo-Hookean模型來描述材料的粘彈性行為和超彈性行為。然后針對SMP的板結(jié)構(gòu)，通過ABAQUS軟件對它們的形狀記憶過程進行了有限元模擬分析，得到了應力-應變-溫度三者間的關(guān)系。模擬結(jié)果表明：本文介紹的這種新方法能夠準確地模擬SMP的形狀記憶過程。
一、SMP熱粘彈性本構(gòu)模型
根據(jù)Tobushi等人的研究，得到了用應力率表示應變率的微分形式的SMP力學一維本構(gòu)方程：
二、SMP板結(jié)構(gòu)的有限元模擬
1、有限元模型建立
在ABAQUS中建立SMP平面板模型如圖1所示，尺寸為100mm×40mm，選擇Shell進行建模，指定厚度為5mm。網(wǎng)格劃分一共有160個單元，從計算效率考慮，每一個單元尺寸設置為2mm，采用S4R殼單元，即為四節(jié)點減縮積分殼單元，計算方式采用Full-Newton求解法。
圖1 有限元模型
在相互作用模塊，需要將板的兩個短邊分別耦合到兩個控制點，控制點與邊之間設置MPC-beam耦合，圖1中的RP-1和RP-2分別為兩邊的控制點。材料屬性設置用到了SMP本構(gòu)模型。
2、分析過程設置
分為四個步驟：高溫變形、應力凍結(jié)、低溫卸載和升溫恢復。具體步驟如下所述：
(1) 初始階段：將RP-1上的U2、U3、UR1和UR3自由度約束住，將RP-2上的U1、U2、U3、UR1和UR3自由度約束住，設置預定義溫度場。
展開 陶瓷板熱沖擊相場斷裂ABAQUS模擬
模型尺寸為50 mm × 9.8 mm，初始溫度設置為680 K, 環(huán)境溫度設置為 300K；
材料參數(shù)如表所示
最終裂紋形態(tài)如圖所示：
ABAQUS三維電阻點焊模擬（熱電力耦合）
詳細操作視頻講解請查看：http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10535
如題，直接上圖：
（1）溫度場結(jié)果
（2）應力場結(jié)果
要點：
1、分析步建立熱電力耦合
2、用tie連接
3、網(wǎng)格使用Q3D8類型
本例僅供參考，如若有錯誤，歡迎指正。本人QQ:289328659，歡迎交流。
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abaqus碳纖維復合材料熱固化模擬-球形件模型 ￥400
abaqus碳纖維復合材料熱固化模擬，球形件模型，chile模型，內(nèi)附inp，CAE，ODB模型
基于Abaqus的復合材料固化成型過程中的熱-固化數(shù)值模擬 ￥99
復合材料固化成型過程中，許多材料參數(shù)都是與溫度場及固化度相關(guān)的，因此模擬復合材料固化成型時首先需要知道溫度場和固化度的變化情況。
溫度和固化度這兩部分是相互耦合的，復合材料固化過程的熱傳導需要考慮固化放熱的影響
式中，ρc為復合材料密度；Cc為復合材料比熱容，λ為導熱系數(shù)，T為溫度，t為時間；Q為熱生成率
式中，ρr為樹脂密度；Vf為纖維體積分數(shù)；Hr為樹脂放熱；α為固化度；固化反應速率
其中
式中，K為自催化模型反應速率常數(shù)；A為頻率因子；ΔE為活化能；R為理想氣體常數(shù)。
數(shù)值模擬過程中主要用到SDVINI、FILM、DISP、HETVAL及USDFLD子程序。
1) SDVINI和USDFLD子程序主要用來定義初始狀態(tài)變量，并且兩者可以互相替代。
2) FILM子程序用來定義熱傳導第三類邊界條件中的對流換熱系數(shù)和環(huán)境溫度。
3) DISP用來定義熱傳導第一類邊界條件，當熱交換系數(shù)非常大時，DISP和FILM定義的邊界效果相近。
4) HETVAL用來定義材料內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，該程序是連接熱傳導和固化動力學方程的關(guān)鍵。
使用的材料屬性見下表
仿真得到的固化度和溫度變化結(jié)果見下圖
[1]丁安心. 熱固性樹脂基復合材料固化變形數(shù)值模擬和理論研究[D].
[2]喬巍,姚衛(wèi)星,馬銘澤.復合材料殘余應力和固化變形數(shù)值模擬及本構(gòu)模型評價[J].材料導報,2019,33(24):4193-4198.
考慮粘彈性本構(gòu)的固化仿真http://www.yqgqt.org.cn/content/post/1283755
大家有問題可以私信或者聯(lián)系QQ1653004885
附件中為子程序和inp文件
展開 Abaqus子程序HETVAL模擬混凝土水化熱溫度場
FLUX(1)表示產(chǎn)生的熱流量，r，也就是單位時間單位體積的產(chǎn)熱量，單位為J/T/L^3，即為焦耳/(秒*立方米)。
圖4 FLUX(1)表示產(chǎn)生的熱流量
03
子程序需要更新的變量
STATEV(*)：用戶自定義的結(jié)果依賴的狀態(tài)變量數(shù)組。僅在熱傳遞分析中，STATEV在增量步開始時會傳入子程序，并且在增量步結(jié)束時傳遞回來，即更新狀態(tài)變量。
圖5 依賴于結(jié)果的STATEV狀態(tài)變量
04
水化放熱公式及實現(xiàn)程序
下面通過一個例子來探索下HETVAL子程序模擬混凝土水化熱形成的溫度場。
水化放熱曲線很復雜，工程中一般采用簡化的經(jīng)驗擬合表達式，比如混凝土水化放熱的公式我們這里采用復合指數(shù)式，如式1所示，因為很多文獻指出用該水化放熱曲線模擬的溫度場與實測的溫度場模擬較好。Q0為混凝土水化放熱的最大值，取為364000J/kg（一般試驗或文獻里給的都是kJ/kg這種單位，但Abaqus里的標準單位為J，這里要統(tǒng)一單位），而b、c這兩個參數(shù)取值可在文獻中查到，不同水泥類型的參數(shù)取值不一樣，對于52.5普通硅酸鹽水泥，這里b取為0.36，c為0.74。注意到式1中的t的單位為天。
式1：
然后對式1求導，可得到單位立方米混凝土單位時間的水化放熱率，qv (J/m^3/hr)，見式2。這里將上式中的時間單位改為了hr，因為一般混凝土溫度場監(jiān)測以小時為單位進行記錄。這里的qv就是HETVAL中的FLUX(1)。
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