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登錄ansys計算應力梯度的案例
不銹鋼表面Fe-Al梯度涂層的ANSY殘余應力仿真分析
而對于ansy軟件的使用,需要使用者對理論知識和實踐知識都有很深刻的認識,需要你不斷地在實踐中運用于學習。
本案例講述的是在316L不銹鋼表面沉積Fe-Al功能涂層后,利用ansys仿真在Fe-Al涂層沉積完畢冷卻后在基體和圖層內部產生的殘余應力。
在這個案例里面,你將掌握軸對稱單元的應用、熱結構耦合方式的求解、瞬態分析的步長等基礎知識。
基體和圖層內部的殘余應力是由于溫度冷卻的不一致而引起的。屬于熱—結構耦合場問題。在ansys里面,求解耦合場問題,有兩種方式,一種是直接耦合,熱與結構耦合方程同時求解,要用到熱—結構耦合單元。另一種是間接求解方式,求解分兩步走,第一步求解溫度場,第二步在求解溫度場的基礎上根據熱膨脹系數求解應力場,分別用到熱單元和結構單元。本案例中采用間接求解的方式。
為了使求解問題簡單化,同時不偏離實際過程。考慮到降溫過程材料的非線性變化,對模型我們要做以下假設:(1)涂層在制備時溫度處于應力自由狀態(2)涂層在制備過程中不產生塑性變形或蠕變(3)不考慮材料相變引起的熱問題(4)假設涂層與基體、涂層與涂層之間不產生相對滑動。
模型為圓柱形,不銹鋼基體尺寸為φ25×0.8mm,涂層的厚度為2μm,涂層從下往上依次為Fe3Al、FeAl、Fe2Al5、FeAl3。采用軸對稱方式進行模型的建立,熱單元選用平面四節點單元plane55,網格的劃分采用映射網格劃分方式。在求解溫度場的分布之后,利用ETCHG,TTS命令轉化為結構求解,同時利用LDREAD,TEMP,,,t,
,'l','rth',' '讀入熱分析的計算結果,作為應力求解的載荷條件,熱應力的求解參考溫度為680℃。
以下是求解的分析結果。
展開 在ANSYS中計算裂縫應力強度因子的技巧
在ANSYS中計算裂縫應力強度因子的技巧
裂縫應力強度因子用ANSYS中怎么求呀。另外,建模時,裂紋應該怎么處理呀,難道只有畫出一條線嗎?
首先說一下裂紋怎么畫,其實裂紋很簡單啊。只要畫出裂紋的上下表面(線)就可以了,即使是兩個面(線)重合也一定要是兩個面(線);如果考慮道對稱模型就更好辦了,裂紋尖點左面用一個面(線),右邊用另外一個面(線),加上對稱邊界約束。
再說一下裂尖點附近網格的劃分。ansys提供了一個kscon的命令,主要是使得crack
tip的第一層單元變成奇異單元,用來模擬斷裂奇異性(singularity)。當然這個步驟不是必須的,有的人說起用ansys算強度因子的時候就一定要用奇異單元,其實是誤區(原因下面解釋)
好了,回到強度因子的計算。其實只要學過一些斷裂力學都知道,K的求法很多。就拿Mode
I的KI來說吧,Ansys自己提供了一個辦法(displacement extrapolation)
,中文可能翻譯作“位移外推”法,其實就是根據解析解的位移公式來對計算數據進行fitting的。分3步走,如果你已經算完了:
第一步,先定義一個crack-tip的局部坐標系,這是ansys幫助文件中說的,其實如果你的裂紋尖端就是整體坐標原點的話,而且你的x-axis就順著裂紋,就沒有什么必要了。
第二步,定義一個始于crack-tip的path,什么什么?path怎么定義??看看幫助吧,在索引里面查找fracture
mechanics,找到怎么計算斷裂強度因子。(my god,我這3步全是在copy幫助中的東東啊)。
第三步,Nodal
Calcs>Stress Int Factr ,別忘了,這是在后處理postproc中啊。
展開 ANSYS計算土壤中管道溫度應力算例
* 利用ANSYS計算土壤中管道溫度應力
!* Example for thermal stress of a pipe inside soil with ANSYS
! 作者:陸新征,清華大學土木工程系
! Author: Lu Xinzheng Dept. Civil Engrg. of Tsinghua University
!* Feb, 15, 2006
!*
*SET,R1,5 ! 內徑大小
*SET,R2,6 ! 外徑大小
*SET,L,20 ! 土體計算范圍
/prep7
!* 生成關鍵點模型
k,1001,0,0,
k,1,0,R1,
k,2,0,-R1
k,3,R1,0
k,4,0,-R2
k,5,R2,
k,6,0,R2
k,7,0,-L
k,8,L,-L
k,9,l,0
k,10,L,l
k,11,0,L
!* 生成線段
l,1,6
larc,1,3,1001,R1
larc,3,2,1001,R1
l,2,4
larc,5,4,1001,R2
larc,6,5,1001,R2
l,3,5
l,4,7
l,7,8
l,8,9
l,5,9
l,9,10
l,10,11
l,6,11
al,3,4,5,7
al,1,2,7,6
al,8,9,10,11,5
al,11,12,13,14,6
ET,1,PLANE42
!*
!* 混凝土材料
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
MPDATA,EX,1,,30e9
MPDATA,PRXY,1,,0.2
MPTEMP,,,,,,,,
MPTEMP,1,0
UIMP,1,REFT,,,
MPDATA,ALPX,1,,1e-5 ! 熱膨脹系數
!
展開 用ansys基于鄧肯E-B模型計算土石壩應力命令流
急切希望各位大神多多指教,我的QQ郵箱是1009311168@qq.com.希望可以多交流
