ansys受壓斷裂的案例
ANSYS workbench 水杯受壓靜力學(xué)分析 ￥10
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
你會(huì)得到什么：
1、學(xué)習(xí)水杯三維模型的處理
2、學(xué)習(xí)靜力學(xué)分析步的建立
3、學(xué)習(xí)壓力載荷和邊界條件的施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020R2.
案例介紹了ANSYS workbench 水杯受壓靜力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有的分析文件。
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ansys apdl 實(shí)現(xiàn)僅受壓支座建模與內(nèi)力導(dǎo)出 ￥5
ansys中實(shí)現(xiàn)支座僅受壓行為的方式有很多，最常用的有兩種：通過接觸，通過僅受壓彈簧。
彈簧單元是ANSYS中使用頻率較高的單元。正常非線性彈簧單元combin39單元可以實(shí)現(xiàn)僅受壓或者僅受拉功能，其單元功能較多，單元選項(xiàng)設(shè)置復(fù)雜，在很多方面都有其獨(dú)特的運(yùn)用。下面分享某段工程案例中的實(shí)際用到的僅受壓彈簧整套批量建模命令流。
建模采用combine39，實(shí)際單元行為靠單元option決定，如下圖所示，看不懂沒關(guān)系可以直接通過代碼進(jìn)行學(xué)習(xí)。
ANSYS三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)受壓模擬
ANSYS對(duì)三維梯度孔隙結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析具有重要研究意義。其高精度建模揭示孔隙率梯度分布、幾何特征對(duì)彈性模量、強(qiáng)度及斷裂韌性的影響機(jī)制，量化應(yīng)力集中與失效風(fēng)險(xiǎn)，為航空航天、生物醫(yī)用等領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)優(yōu)化提供理論支撐與方法創(chuàng)新。本案例介紹在ANSYS內(nèi)對(duì)功能梯度孔隙材料（FGM）的受壓模擬。
梯度孔隙3D模型采用CAD球體功能梯度材料3D插件建模，AutoCAD參數(shù)化建模完成后將多孔結(jié)構(gòu)梯度模型導(dǎo)出為sat格式文件。
在ANSYS Workbench內(nèi)選擇與研究相適應(yīng)的分析系統(tǒng)，并在幾何結(jié)構(gòu)下導(dǎo)入梯度孔隙幾何模型。
對(duì)模型劃分網(wǎng)格并在分析設(shè)置中添加受壓荷載。
求解并查看計(jì)算結(jié)果。
展開 基于ANSYS的軸心受壓柱屈曲分析
為了了解和掌握軸心受壓柱特征值屈曲和非線性屈曲差異，以及考慮在屈曲分析中劃分不同單元數(shù)量對(duì)分析結(jié)果的影響，選取適當(dāng)?shù)膯卧獢?shù)量，利用有限元軟件ANSYS對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。初步了解特征值屈曲與非線性屈曲所得結(jié)果差異。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了多例軸心受壓柱的仿真模擬分析，同時(shí)考慮不同長(zhǎng)細(xì)比對(duì)屈曲分析結(jié)果的影響，掌握了長(zhǎng)細(xì)比變化對(duì)軸心受壓柱特征值屈曲和非線性屈曲的計(jì)算結(jié)果的影響規(guī)律。提出工程中應(yīng)盡量采取非線性屈曲分析，并在分析中采取正確的分析方法。
引言：
隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展人類實(shí)現(xiàn)了一個(gè)又一個(gè)的突破，大大提高了產(chǎn)品開發(fā)、設(shè)計(jì)、分析和制造的效率和產(chǎn)品性能。有限元理論的發(fā)展對(duì)于建筑專業(yè)更是一個(gè)飛躍。在結(jié)構(gòu)線彈性計(jì)算中，一般都假定在加載過程中用結(jié)構(gòu)變形前的形狀來代替結(jié)構(gòu)變形后的形狀。然而結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程結(jié)構(gòu)中，往往存在大位移、大轉(zhuǎn)角或大應(yīng)變等問題。這時(shí)的平衡條件就應(yīng)如實(shí)的建立在變形后的形狀上，以考慮變形對(duì)平衡的影響，因此要考慮非線性屈曲分析。在進(jìn)行ANSYS分析時(shí)，如果單元數(shù)量選取不當(dāng)，會(huì)使結(jié)果產(chǎn)生很大的誤差，選取正確的單元數(shù)量是計(jì)算的前提條件。
一． 劃分不同單元數(shù)量對(duì)特征值屈曲和非線性結(jié)果影響的分析
本節(jié)討論特征值屈曲和非線性屈曲結(jié)果影響分析受單元網(wǎng)格密度的影響，通過分析時(shí)通過改變網(wǎng)格密度，所得計(jì)算結(jié)果提取第一階特征值屈曲穩(wěn)定系數(shù)和非線性屈曲系數(shù)。通過所得數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，當(dāng)前后兩個(gè)結(jié)果滿足一定誤差要求時(shí)，即可認(rèn)為結(jié)果正確，否則應(yīng)繼續(xù)改變網(wǎng)格密度進(jìn)行比較。最終找到本單元類型所需劃分最佳的單元數(shù)量。
展開 
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析
本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)：?jiǎn)屋S拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表1 單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表2 雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3 平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)
橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過支座旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)半切面）
【問題分析】
分析類型：靜力學(xué)分析
非線性考慮：因?yàn)橛写笞冃?，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結(jié)合，節(jié)點(diǎn)共享，不需要考慮接觸問題；橡膠是典型的超彈性材料，要輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼材是線彈性。
幾何建模：軸對(duì)稱問題，只需要取出一個(gè)截面，由于結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱，再取該截面的一半建模，以減小計(jì)算量。
分析步：只需要一個(gè)分析步。
邊界條件：對(duì)于對(duì)稱面施加對(duì)稱邊界條件，在鋼材表面施加均布載荷。
網(wǎng)格劃分：使用四邊形雜交軸對(duì)稱單元CAX8H.
【求解過程】
1. 創(chuàng)建部件
根據(jù)上述尺寸創(chuàng)建草圖，創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)稱柔性部件，并分割為兩部分，結(jié)果如下圖。
2. 定義材料屬性
定義兩種材料屬性：鋼材和橡膠。
對(duì)于鋼材，只定義彈性模量和泊松比
對(duì)于橡膠，定義超彈性材料，確定對(duì)于應(yīng)變勢(shì)能使用多項(xiàng)式，而該多項(xiàng)式是用試驗(yàn)數(shù)據(jù)插值得到的。
對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別輸入單軸，雙軸，平面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，獲取多項(xiàng)式的系數(shù)
3.
展開 Ansys如何同時(shí)考慮受拉受壓材料本構(gòu)
請(qǐng)問一下，像這種需要同時(shí)考慮受拉和受壓，且屈服強(qiáng)度不同的材料本構(gòu)，如何在ansys輸入？謝謝~
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例7---橡膠墊圈的受壓分析1
本實(shí)例是ANSYS與ABAQUS比較之系列的第7個(gè)例子，該例子主要說明超彈性材料的受壓分析。
本篇1使用ABAQUS分析，下篇2將使用ANSYS進(jìn)行分析
【問題描述】
一橡膠支座如下圖所示
下鋼板底面被豎直支撐，在上鋼板頂面上施加0.5MPa的壓力，要求對(duì)橡膠支座做壓縮仿真。
已知：鋼材的彈性模量206e3MPa,泊松比0.3；橡膠則有三組試驗(yàn)數(shù)據(jù)：?jiǎn)屋S拉伸，雙軸拉伸，平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)如下
表1 單軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表2 雙軸拉伸試驗(yàn)數(shù)據(jù)
表3 平面剪切試驗(yàn)數(shù)據(jù)
橡膠支座的幾何尺寸均已知（該圖是通過支座旋轉(zhuǎn)軸的一個(gè)半切面）
【問題分析】
分析類型：靜力學(xué)分析
非線性考慮：因?yàn)橛写笞冃?，需要考慮幾何非線性；橡膠也鋼材緊密結(jié)合，節(jié)點(diǎn)共享，不需要考慮接觸問題；橡膠是典型的超彈性材料，要輸入試驗(yàn)數(shù)據(jù)模擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線。鋼材是線彈性。
幾何建模：軸對(duì)稱問題，只需要取出一個(gè)截面，由于結(jié)構(gòu)上下對(duì)稱，再取該截面的一半建模，以減小計(jì)算量。
分析步：只需要一個(gè)分析步。
邊界條件：對(duì)于對(duì)稱面施加對(duì)稱邊界條件，在鋼材表面施加均布載荷。
網(wǎng)格劃分：使用四邊形雜交軸對(duì)稱單元CAX8H.
【求解過程】
1. 創(chuàng)建部件
根據(jù)上述尺寸創(chuàng)建草圖，創(chuàng)建一個(gè)軸對(duì)稱柔性部件，并分割為兩部分，結(jié)果如下圖。
2. 定義材料屬性
定義兩種材料屬性：鋼材和橡膠。
對(duì)于鋼材，只定義彈性模量和泊松比
對(duì)于橡膠，定義超彈性材料，確定對(duì)于應(yīng)變勢(shì)能使用多項(xiàng)式，而該多項(xiàng)式是用試驗(yàn)數(shù)據(jù)插值得到的。
對(duì)于試驗(yàn)數(shù)據(jù)，分別輸入單軸，雙軸，平面試驗(yàn)數(shù)據(jù)。
進(jìn)行數(shù)據(jù)插值，獲取多項(xiàng)式的系數(shù)
3. 定義并分配截面屬性
創(chuàng)建兩種截面屬性，分別索引兩種材料模型
將這兩種截面屬性分配到幾何圖形中對(duì)應(yīng)的面域
4.
展開 ANSYS WORKBENCH鋼筋混凝土立柱偏心受壓模擬（文末附模型文件）
后臺(tái)回復(fù)關(guān)鍵詞，獲取模型文件：ANSYS WORKBENCH鋼筋混凝土立柱偏心受壓模擬
視頻網(wǎng)址：https://www.bilibili.com/video/BV1xc411x785/?vd_source=e17686e9196d8cab671e3cabcd549dd6
ANSYS斷裂分析實(shí)例
/POST1
*GET,K,CINT,1,CTIP,1,,5,,K1
*STATUS,K
兩個(gè)應(yīng)力強(qiáng)度因子的計(jì)算結(jié)果基本一致，將斷裂韌性除以K，就可以得出安全系數(shù)，判斷裂紋是否擴(kuò)展。
例三：（交互積分法求應(yīng)力強(qiáng)度因子）
（整理自ANSYS的HELP）
例子位置索引:
有限元模型：
FINISH$/CLEAR
!
Ansys Mechanical 疲勞與斷裂新功能介紹
直 播 內(nèi) 容 簡(jiǎn) 介
為方便更好的學(xué)習(xí)使用和了解 Ansys Mechanical ，這里向大家推薦一場(chǎng)今日直播，為Ansys5月直播合集第七場(chǎng)，本月還僅剩3場(chǎng)，【Ansys Mechanical 疲勞與斷裂新功能介紹 】，以下為直播詳情：
直播時(shí)間
2023 / 5/ 23 （今日）16.00-17.00
直播內(nèi)容
Fatigue以及斷裂力學(xué)方法是分析結(jié)構(gòu)耐久性的兩種主要方法。
Ansys Mechanical疲勞與斷裂新功能介紹
An
sys斷裂力學(xué)功能概
覽
Ansys斷裂參數(shù)計(jì)算功能更新
Ansys SMART功能更新
Ansys nCode Design Life
總結(jié)
1、斷裂參數(shù)計(jì)算：橢圓形裂紋、環(huán)形裂紋
2、SMART斷裂：自動(dòng)起始、非比例加載
3、nCode DesignLife：更多參數(shù)設(shè)置，減小文件大小
深圳市優(yōu)飛迪科技有限公司成立于2010年，是一家專注于產(chǎn)品開發(fā)平臺(tái)解決方案與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)的國家級(jí)高新技術(shù)企業(yè)。
十多年來，優(yōu)飛迪科技在數(shù)字孿生、工業(yè)軟件尤其仿真技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)等領(lǐng)域積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，并在這些領(lǐng)域擁有數(shù)十項(xiàng)獨(dú)立自主的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。
展開 
關(guān)于ANSYS斷裂力學(xué)分析清單
1、線彈性斷裂力學(xué)認(rèn)為，材料和構(gòu)件在斷裂以前基本上處于彈性范圍內(nèi)，可以把物體視為帶有裂紋的彈性體。研究裂紋擴(kuò)展有兩種觀點(diǎn)：
一種是能量平衡的觀點(diǎn)，認(rèn)為裂紋擴(kuò)展的動(dòng)力是構(gòu)件在裂紋擴(kuò)展中所釋放出的彈性應(yīng)變能，它補(bǔ)償了產(chǎn)生新裂紋表面所消耗的能量，如Griffith理論；
一種是應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度的觀點(diǎn)，認(rèn)為裂紋擴(kuò)展的臨界狀態(tài)是裂紋尖端的應(yīng)力場(chǎng)強(qiáng)度達(dá)到材料的臨界值，如Irwin理論。
2、裂紋的分類
(1)按裂紋的幾何特征
1)穿透裂紋(貫穿裂紋)—簡(jiǎn)化為理想尖裂紋；
2)表面裂紋—簡(jiǎn)化為半橢圓形裂紋；
3)深埋裂紋—簡(jiǎn)化為橢圓片狀裂紋或圓形裂紋(錢幣狀裂紋，便士狀裂紋)。
(2)按裂紋的力學(xué)特征
1)張開型(I型，OpeningMode )裂紋：在與裂紋面正交的拉應(yīng)力作用下，裂紋面產(chǎn)生張開位移(位移與裂紋面正交)，裂紋上下表面垂直于裂紋面的位移不連續(xù)(方向相反)
2)滑移型(II型， SlidingMode )裂紋：在與裂紋面平行而與裂紋尖端線垂直的切應(yīng)力作用下，使裂紋面產(chǎn)生沿裂紋面相對(duì)滑動(dòng)位移(位移平行切應(yīng)力方向)，裂紋上下表面垂直于裂紋尖端線方向的位移不連續(xù)(方向相反)
3)撕裂型(III型，Anti-planeShear Mode )裂紋：在與裂紋面垂直而與裂紋尖端線平行的切應(yīng)力作用下，使裂紋面產(chǎn)生沿裂紋面外相對(duì)滑動(dòng)位移(位移平行切應(yīng)力方向)，裂紋上下表面平行于裂紋尖端線方向的位移不連續(xù)(方向相反)
4)多數(shù)裂紋為復(fù)合型裂紋，I型裂紋最常見、最危險(xiǎn)、最重要。
3、斷裂問題的分類
線彈性斷裂力學(xué)——脆性斷裂：斷裂前沒有明顯的屈服現(xiàn)象，斷裂時(shí)吸收的能量較少，斷裂后沒有或僅有很小的永久變形。
展開 基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)?zāi)M
作者：大龍貓 微信公眾號(hào)：CAE_ANSYS
拉伸斷裂實(shí)驗(yàn)是測(cè)試材料的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，可以測(cè)量材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，測(cè)量材料的抗拉強(qiáng)度，作為經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)如何獲取其模擬過程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認(rèn)的情況下，無論受力多大都不會(huì)被拉斷，其主要原因是算法的問題。
ANSYS Mechanical 2022 新功能：?jiǎn)卧?、接觸、斷裂力學(xué)、并行計(jì)算
本期是ANSYS Mechanical 2022 功能更新之單元、接觸、斷裂力學(xué)、并行計(jì)算。
文末領(lǐng)取學(xué)習(xí)資料
下面我們看看具體的更新內(nèi)容：
一、單元部分
增強(qiáng)單元性能加強(qiáng)
面增強(qiáng)單元的彎曲剛度
使用單軸剛度單元進(jìn)行反向求解
耦合單元的增強(qiáng)
運(yùn)動(dòng)副單元增強(qiáng)
二、接觸部分
基于Dual Shape函數(shù)的接觸算法
新的自適應(yīng)小滑移選項(xiàng)
殼-實(shí)體組裝件的準(zhǔn)確性改進(jìn)
螺栓預(yù)緊支持通用軸對(duì)稱單元
網(wǎng)格獨(dú)立點(diǎn)焊增強(qiáng)功能
瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)精度改進(jìn)：HHT算法
力矩收斂參考值計(jì)算穩(wěn)健性改進(jìn)
三、斷裂力學(xué)
基于應(yīng)力比率的疲勞裂紋閉合
Paris定律與裂縫閉合效應(yīng)相結(jié)合
應(yīng)力比率（R）相關(guān)的疲勞裂紋擴(kuò)展規(guī)律
靜態(tài)裂紋擴(kuò)展的溫度/時(shí)間相關(guān)斷裂準(zhǔn)則
自適應(yīng)裂紋初始化/插入
3D界面單元
動(dòng)態(tài)裂紋擴(kuò)展尺寸控制
四、求解器效率提升
資源預(yù)測(cè)增強(qiáng)
分布式求解增強(qiáng)
文章篇幅有限
下圖微信掃碼領(lǐng)取完整版學(xué)習(xí)資料
展開 ANSYS 斷裂力學(xué)新功能之SMART自適應(yīng)裂紋萌生分析
分別定義裂紋生成計(jì)算編號(hào)，斷裂參數(shù)，計(jì)算積分圍線，裂紋萌生的ADPCI編號(hào)，裂紋表面組件名稱。裂紋表面組件名稱（crksurf1和crksurf1）自定義，在裂紋萌生和局部網(wǎng)格發(fā)生變化時(shí)，程序會(huì)自動(dòng)填充節(jié)點(diǎn)列表。如果不明確給出裂紋表面的節(jié)點(diǎn)組件名稱，程序會(huì)自動(dòng)生成兩個(gè)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)組件。
CINT,NEW,11
CINT,TYPE,SIFS
CINT,NCON,4
CINT,INIT,1
CINT,SURF,CRKSURF1,CRKSURF2
!! 分別定義裂紋擴(kuò)展分析編號(hào)，對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展裂紋編號(hào)，以及使用smart分析方法進(jìn)行裂紋擴(kuò)展分析
CGROW,NEW,31
CGROW,CID,11
CGROW,METHO,SMART,REME
!! 該命令為非必須插入項(xiàng)，由于使用smart分析方法會(huì)自動(dòng)在裂紋處加密網(wǎng)格，為減小計(jì)算量，設(shè)置裂紋擴(kuò)展網(wǎng)格粗化選項(xiàng)，可能會(huì)影響計(jì)算精度
CGROW,RMCONT,coarse,aggr
!! 其中CONS – 使用保守的網(wǎng)格粗化 (default)
MODE – 適中網(wǎng)格粗化.
AGGR – 激進(jìn)的網(wǎng)格粗化策略
5、設(shè)定載荷分析子步，建議設(shè)定較多的初始載荷子步和最小載荷子步捕捉裂紋擴(kuò)展過程，本例設(shè)定了40個(gè)載荷步。
6、提交計(jì)算，計(jì)算過程中，在求解信息中會(huì)出現(xiàn)如圖中是否達(dá)到裂紋插入準(zhǔn)則信息提示。達(dá)到準(zhǔn)則之后程序會(huì)自動(dòng)插入橢圓形裂紋和計(jì)算插入的橢圓形裂紋坐標(biāo)位置和長(zhǎng)短軸長(zhǎng)度，以及輸出使用smart方法計(jì)算時(shí)重劃分網(wǎng)格的數(shù)目信息。
圖4求解過程信息提示
程序在確認(rèn)橢圓形裂紋坐標(biāo)位置時(shí)，會(huì)在每個(gè)子步標(biāo)記所有滿足裂紋萌生條件的節(jié)點(diǎn)，并將它們分組到節(jié)點(diǎn)云中。節(jié)點(diǎn)云的幾何中心是橢圓的中心。
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