嵌入缺陷的后屈曲分析
關(guān)注創(chuàng)建者：周霞 創(chuàng)建時(shí)間：2015-12-22
嵌入缺陷的后屈曲分析的視頻教程
Abaqus----引入初始缺陷的后屈曲分析參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響（11個(gè)模型對(duì)比驗(yàn)證）
本人工科碩士在讀，此視頻是一個(gè)課程介紹，完整版從0--1對(duì)引入初始缺陷的后屈曲分析參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響（11個(gè)模型對(duì)比驗(yàn)證）的所有操作進(jìn)行了全程錄屏教學(xué)，學(xué)者可快速精通此分析，按照Abaqus有限元分析流程對(duì)part、material、assembly、mesh、step、interaction、load等7個(gè)模塊進(jìn)行了視頻精講，總課時(shí)37分鐘 ，此方向直接達(dá)到精通水平。
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基于hyperworks&abaqus的考慮初始缺陷的懸架控制臂后屈曲仿真分析實(shí)例視頻教程
本課程詳細(xì)介紹了如何使用hyperworks和abaqus兩個(gè)軟件，去仿真計(jì)算考慮了初始缺陷的后懸架控制臂的非線性buckling force值，主要包含三個(gè)內(nèi)容：1、如何利用hyperworks進(jìn)行控制臂本體的網(wǎng)格劃分；2、如何在不打開(kāi)abaqus軟件的前提下，使用簡(jiǎn)單命令調(diào)用abaqus求解器，來(lái)求解線性屈曲載荷；3、如何引入產(chǎn)品的初始缺陷，來(lái)求解控制臂本身的非線性buckling force
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abaqus----螺栓預(yù)緊力下四等邊角鋼柱后屈曲教學(xué)（引入初始缺陷，考慮接觸）
本人工科碩士在讀，此視頻是一個(gè)課程介紹，完整版從0--1對(duì)螺栓預(yù)緊力下四角鋼柱后屈曲教學(xué)（引入初始缺陷，時(shí)刻考慮接觸，不用tie）的所有操作進(jìn)行了全程錄屏教學(xué)，學(xué)者可快速精通此分析，按照Abaqus有限元分析流程對(duì)part、material、assembly、mesh、step、interaction、load等7個(gè)模塊進(jìn)行了視頻精講，總課時(shí)3小時(shí) ，此方向直接達(dá)到精通水平。
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嵌入缺陷的后屈曲分析的實(shí)例教程
（2）較重缺陷
鑄件產(chǎn)生缺陷的數(shù)量較多，損失較大；或經(jīng)常產(chǎn)生的缺陷（或稱(chēng)“常見(jiàn)病”），或反復(fù)產(chǎn)生的缺陷（或稱(chēng)“多發(fā)病”），稱(chēng)之為較重缺陷。
需要管理者、鑄造工程師、質(zhì)量工程師或理化分析師，及檢測(cè)工程師等共同分析解決（根據(jù)分析缺陷的實(shí)際需要而增、減）。需要借助于化學(xué)成分分析、金相分析、斷口分析和機(jī)械性能檢測(cè)，以及無(wú)損探傷、電鏡等先進(jìn)檢測(cè)手段，綜合分析。確定缺陷名稱(chēng)，產(chǎn)生的主要原因；采取有效的對(duì)策。
（3）嚴(yán)重缺陷
鑄件在使用過(guò)程中，由于應(yīng)力、時(shí)間、溫度、環(huán)境介質(zhì)或操作失誤等因素的作用，使鑄件失去原有的功能的現(xiàn)象，稱(chēng)之為鑄件失效。如果鑄件存在缺陷導(dǎo)致失效，稱(chēng)為嚴(yán)重缺陷。鑄件失效給用戶(hù)造成重大的經(jīng)濟(jì)損失時(shí)，用戶(hù)將提出不菲的索賠。為此，就必須委托第三方權(quán)威檢測(cè)機(jī)構(gòu)，有時(shí)利用電鏡、探針和各種譜儀等先進(jìn)分析檢測(cè)手段，更加精準(zhǔn)的判定鑄件失效的真正原因。必要時(shí)，還要聘請(qǐng)專(zhuān)家和專(zhuān)業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)給出權(quán)威結(jié)論。
本文重點(diǎn)闡述廣泛使用的、最基本的缺陷分析方法——直觀分析法。
二、直觀分析法
1、概述
直觀分析法把鑄件缺陷目視特征作為缺陷分析的依據(jù)。所以直觀分析法特別重視、經(jīng)常利用金相分析，甚至是掃描電鏡，或掃描電鏡—能譜分析等先進(jìn)的檢測(cè)手段，對(duì)缺陷目視特征的檢查和確認(rèn)。
2、基本要求
采用直觀分析法必須深入現(xiàn)場(chǎng)解決問(wèn)題，需要熔模工作者具有比較深厚的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、比較豐富的生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)以及正確處理問(wèn)題的技能；因此，對(duì)缺陷分析者提出了最基本的要求和應(yīng)具備的素質(zhì)。
（1）深入現(xiàn)場(chǎng)，收集資料。
① 什么是現(xiàn)場(chǎng)？
展開(kāi) Moldex3D Mesh 可建立實(shí)體模型的模具嵌入件及塑件嵌入件，此程序與模具嵌入件的程序相同。唯一的不同是屬性規(guī)格。此教學(xué)說(shuō)明在實(shí)體模型中新增模具嵌入件及塑件嵌入件的程序，如下列步驟所述。
步驟
1.在建立模具嵌入件及塑件嵌入件前，請(qǐng)先建立塑件及流道實(shí)體網(wǎng)格。
2.建立塑件嵌入實(shí)體網(wǎng)格，然后單擊 MDXAttributeSetting 以設(shè)定屬性為「塑件嵌入件實(shí)體網(wǎng)格」(Part insert solid mesh)。塑件嵌入件材料的預(yù)設(shè)名稱(chēng)為 Part_Insert。使用者可以單擊 Part_Insert 以重新指定材料名稱(chēng)。單擊 [新增] (New)以設(shè)定塑件嵌入件的新材料名稱(chēng)。或是單擊 [選取] (Select) 將材料設(shè)定為已存在的材料。
3.建議先使用 MDXCoolantMesh 建立冷卻液水路實(shí)體網(wǎng)格，再建立冷卻系統(tǒng)的實(shí)體網(wǎng)格。通常，模具嵌入件一定會(huì)由冷卻液水路滲透，如下所示。最后，建立實(shí)體網(wǎng)格。注意：不應(yīng)在所有流程最后才建立實(shí)體網(wǎng)格。
4.單擊 MDXAttributeSetting 來(lái)進(jìn)行模具嵌入件及塑件嵌入件的實(shí)體網(wǎng)格屬性設(shè)定。模具嵌入件材料名稱(chēng)為 P6； 使用者可以單擊 P6 以重新指定材料名稱(chēng)。
5.如果模具中有許多模具嵌入件對(duì)象，用戶(hù)就必須為每個(gè)模具嵌入件建立實(shí)體網(wǎng)格。如果所有的模具嵌入件材料都相同，則使用者可以在一個(gè)步驟中指定模具嵌入件的屬性。
6.最后，單擊指令 MDXAutoMoldBaseSolidMesh 以建立模座實(shí)體網(wǎng)格。透過(guò)此 Moldex3D Mesh 功能，模座實(shí)體網(wǎng)格會(huì)填滿(mǎn)模座區(qū)域，并確保節(jié)點(diǎn)與冷卻液、流道、模具嵌入件、塑件嵌入件以及模穴等位置的連接。
展開(kāi) 進(jìn)行非線性屈曲分析
進(jìn)行線性（特征值）屈曲分析
該初步分析預(yù)測(cè)了理想線性彈性結(jié)構(gòu)（完美圓柱體）的理論屈曲壓力以及下一步中用于產(chǎn)生缺陷的屈曲模態(tài)形狀。這也是檢查建模完整性和正確性的有效方法。
為了進(jìn)行線性屈曲分析，必須獲得具有預(yù)應(yīng)力效應(yīng)的靜態(tài)解，然后使用Block Lanczos方法和模態(tài)展開(kāi)法獲得特征值屈曲解，如以下示例輸入所示：
生成缺陷
如果一個(gè)結(jié)構(gòu)是完全對(duì)稱(chēng)的（也就是說(shuō)，它的幾何形狀-包括網(wǎng)格樣式-和載荷都是對(duì)稱(chēng)的），則在數(shù)值上不會(huì)發(fā)生非對(duì)稱(chēng)屈曲，并且非線性屈曲分析會(huì)失敗，因?yàn)闊o(wú)法觸發(fā)非對(duì)稱(chēng)屈曲響應(yīng)。
在這個(gè)問(wèn)題中，幾何、單元和壓力都是軸對(duì)稱(chēng)的。因此，不可能用初始模型模擬非軸對(duì)稱(chēng)屈曲。為了克服這個(gè)問(wèn)題，必須引入小的幾何缺陷（類(lèi)似于制造真實(shí)結(jié)構(gòu)引起的幾何缺陷）來(lái)觸發(fā)屈曲響應(yīng)。
盡管也可以引入小擾動(dòng)載荷以達(dá)到相同的目的，但這不是一種理想的方法，因?yàn)楹茈y確定載荷的大小以及在何處施加載荷。此外，過(guò)大的擾動(dòng)負(fù)載可以完全改變問(wèn)題。
幾何缺陷可以以屈曲模態(tài)的形狀或具有隨機(jī)振幅的給定形狀產(chǎn)生。
• 通過(guò)運(yùn)行初步線性屈曲分析，然后將有限元模型的幾何結(jié)構(gòu)更新為變形結(jié)構(gòu)，可以獲得屈曲模式形狀中的缺陷。這項(xiàng)技術(shù)是通過(guò)添加按比例因子減少的振型位移來(lái)實(shí)現(xiàn)的。添加一些模態(tài)形狀是安全的，以避免缺陷中的任何偏差。
• 通過(guò)用隨機(jī)數(shù)修改節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)（使用RAND參數(shù)函數(shù)）引入偽隨機(jī)缺陷。
缺陷大小通常取決于幾何形狀，且應(yīng)與制造公差在相同范圍內(nèi)（通常小于1%），以便在分析過(guò)程中不會(huì)改變問(wèn)題。
對(duì)于該問(wèn)題，將缺陷添加為初步屈曲分析中提取的前10個(gè)模態(tài)形狀的總和。（雖然也可以使用隨機(jī)缺陷，但它們的缺點(diǎn)是不能重復(fù)；因此，每次運(yùn)行分析時(shí)，結(jié)果都會(huì)不同。）
展開(kāi) 仿真步驟
1 特征值線性屈曲分析
線性屈曲分析可以預(yù)測(cè)理想線彈性結(jié)構(gòu)的理論屈曲載荷，同時(shí)還可以提供用于后續(xù)非線性屈曲分析中初始缺陷定義的屈曲模態(tài)振型。因此，線性屈曲分析對(duì)于整個(gè)分析很有必要。在ANSYS中，通過(guò)特征值屈曲分析進(jìn)行結(jié)構(gòu)的線性屈曲評(píng)估。具體步驟是：
（1）在靜力學(xué)中定義所需的邊界條件和載荷（通常為單位載荷，有時(shí)視具體情況而定）；
（2）進(jìn)行特征值線性屈曲分析，輸出理論屈曲載荷和屈曲振型。
圖3 特征值線性屈曲分析流程
圖4 約束頂蓋板三個(gè)位置處的平動(dòng)自由度
圖5 施加壓強(qiáng)載荷0.24MPA
定義輸出前十階屈曲模態(tài)，點(diǎn)擊solve進(jìn)行計(jì)算。
2 非線性屈曲分析
在進(jìn)行非線性屈曲分析之前，有一點(diǎn)必須明確：如果結(jié)構(gòu)是完全理想的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)（事實(shí)上沒(méi)有結(jié)構(gòu)是完全對(duì)稱(chēng)的），理論上在仿真中是不會(huì)出現(xiàn)非線性屈曲失效，正是由于各種公差和工藝上不可避免的缺陷，才產(chǎn)生屈曲失效的可能。所以，在非線性屈曲分析中，對(duì)于本案例這個(gè)完全理想的對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)模型，需要引入結(jié)構(gòu)的初始缺陷。
通常有兩種方法對(duì)結(jié)構(gòu)定義初始缺陷：
（1）在結(jié)構(gòu)上定義一個(gè)很小的擾動(dòng)載荷。在此并不推薦使用這種方法，因?yàn)楹茈y把握應(yīng)該施加多大的擾動(dòng)載荷，同時(shí)也無(wú)法判斷在結(jié)構(gòu)的什么位置施加這個(gè)擾動(dòng)載荷。如果擾動(dòng)載荷過(guò)大，那么將會(huì)得到與實(shí)際完全不同的結(jié)果。
（2）通過(guò)屈曲模態(tài)振型配合縮放系數(shù)定義初始缺陷。通過(guò)線性特征值屈曲分析，可以得到結(jié)構(gòu)的屈曲模態(tài)振型，這些振型可以通過(guò)命令流引入，直接對(duì)單元節(jié)點(diǎn)的坐標(biāo)位置進(jìn)行更新。建議引入多階屈曲振型模態(tài)，同時(shí)應(yīng)保證初始缺陷的量級(jí)與制造公差的量級(jí)接近（通常小于1%）。
展開(kāi) 上期我們講到產(chǎn)品凹痕處理，這期我們接著講產(chǎn)品的其他成型缺陷解決方案（如果沒(méi)有看過(guò)前一篇講的成型處理可以翻閱主頁(yè)的文章即可查看，想學(xué)模具設(shè)計(jì)的小伙伴也可以看主頁(yè)視頻學(xué)習(xí)交流）
一.黑點(diǎn)或灰黑斑紋
什么是“黑點(diǎn)”,灰黑斑紋
黑點(diǎn)是指成型品中出現(xiàn)黑色的點(diǎn)或條紋的現(xiàn)象。 由于某些原因，其成分估計(jì)是焦化樹(shù)脂或碳化樹(shù)脂, 或臟物。
黑點(diǎn),灰黑斑紋的生成原因
樹(shù)脂分解
1.材料滯留
2.停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng) ( 料筒選擇過(guò)大)
3.溫度過(guò)高
另外要注意法蘭和料筒,噴嘴和法蘭之間的配合面,是否有階梯,不平整,或損壞而使樹(shù)脂滯留成為可能
清洗不足
因清洗不充分而使以前使用的樹(shù)脂殘留在成型機(jī)內(nèi)的情況也是黑點(diǎn)的生成原因。如上一項(xiàng)所述，由于存在止逆環(huán)和螺紋槽等容易滯留樹(shù)脂的部位或螺桿磨損部位
異物混入（污染）
可能混入其他易分解材料，檢查材料輸送過(guò)程及回收料狀況
過(guò)多的氣體
如果計(jì)量過(guò)程開(kāi)始太早，螺桿喂料區(qū)里顆粒裹入的空氣沒(méi)有溢出喂料口，空氣就會(huì)被擠入熔料內(nèi)。然而，喂料區(qū)內(nèi)的壓力太低不能將空氣移到后面。料筒內(nèi)熔料中被擠入的空氣就會(huì)使制品內(nèi)產(chǎn)生灰黑斑紋。
黑點(diǎn),灰黑斑紋的對(duì)策
首先請(qǐng)充分清洗直至黑點(diǎn)不再出現(xiàn)
常用的清洗方法:
1.高粘度PE,PP
2.化學(xué)清洗劑:
3.拆螺桿,用銅刷刷
對(duì)于光學(xué)產(chǎn)品或要求較高的可采用一種材料一個(gè)料筒的方法
嘗試降低樹(shù)脂溫度
建議用樹(shù)脂溫度計(jì)等測(cè)量實(shí)際溫度。尤其是止逆環(huán)等容易產(chǎn)生滯留的部分最容易導(dǎo)致黑點(diǎn)，因此要特別注意其附近的溫度。
縮短滯留時(shí)間
使用適合模具大小的成型機(jī)
有無(wú)污染
其他樹(shù)脂或金屬偶爾混入也可能會(huì)導(dǎo)致黑點(diǎn)。
展開(kāi) 
嵌入缺陷的后屈曲分析的相關(guān)專(zhuān)題、標(biāo)簽、搜索
嵌入缺陷的后屈曲分析的最新內(nèi)容
<p><strong>FLOEFD：熱仿真效率新標(biāo)桿</strong></p><p><strong>告別低效CFD分析！FLOEFD：CAD嵌入式熱仿真，讓研發(fā)周期縮短75%</strong></p><p>在工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)領(lǐng)域，流體流動(dòng)與熱傳導(dǎo)仿真（CFD）是保障產(chǎn)品性能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但傳統(tǒng)CFD分析卻常年陷入“低效困境”：CAD數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換耗時(shí)久、網(wǎng)格劃分動(dòng)輒數(shù)天、仿真只能在設(shè)計(jì)后期介入，一旦發(fā)現(xiàn)問(wèn)題返工成本極高
在制造業(yè)，質(zhì)量永遠(yuǎn)是“事后補(bǔ)救不如事前預(yù)防”。但現(xiàn)實(shí)卻往往是：
工程師直到產(chǎn)線報(bào)警才發(fā)現(xiàn)尺寸漂移;
測(cè)量室排著長(zhǎng)隊(duì)，CMM 成為瓶頸;
客戶(hù)投訴來(lái)了，才發(fā)現(xiàn)早已連續(xù)超差 3 天…
如果有一臺(tái)“時(shí)光機(jī)”，能在超差前1小時(shí)、1班次、甚至1周發(fā)出預(yù)警，并告訴你“哪里會(huì)出問(wèn)題、哪臺(tái)設(shè)備需要維護(hù)、哪批資源該優(yōu)先調(diào)配”，你會(huì)愿意上車(chē)嗎？
海克斯康質(zhì)量大數(shù)據(jù)專(zhuān)家
Ansys Mechanical，Ansys機(jī)械工程分析軟件，是Ansys平臺(tái)下的結(jié)構(gòu)力學(xué)分析核心分析模塊；Ansys Mechanical Embedded nCode DesignLife 是一款集成在Ansys Mechanical 中的高級(jí)疲勞分析軟件，主要用于產(chǎn)品的耐久性分析和計(jì)算，是一款較為先進(jìn)的一款疲勞測(cè)試工具。它是一個(gè)面向過(guò)程的，基于有限元的疲勞分析包，可識(shí)別危險(xiǎn)點(diǎn)位置并計(jì)算疲勞壽命
保壓壓力驗(yàn)證 ( Packing Pressure Validation )
當(dāng)保壓壓力過(guò)小，產(chǎn)品的收縮尺寸就會(huì)越大；但當(dāng)保壓壓力過(guò)大，產(chǎn)品又容易產(chǎn)生毛邊等缺陷，因此在射出加工參數(shù)設(shè)定中找出最合適的保壓壓力值也是極為必要的。
在 iSLM 科學(xué)試模的 保壓壓力驗(yàn)證 頁(yè)面中，提供試模人員紀(jì)錄在特定壓力值下是否有缺陷的狀況產(chǎn)生，用以輔助驗(yàn)證流程，并讓試模人員得以迅速排除較不適合的壓力參數(shù)，以快速訂定出最合理的保壓壓力數(shù)值
精彩直播預(yù)告
近年來(lái)，增材制造工藝一直是制造行業(yè)的熱點(diǎn)話題，無(wú)論是航空航天、汽車(chē)、醫(yī)療還是機(jī)械、能源、電子等的行業(yè)都對(duì)增材制造的應(yīng)用日趨廣泛。
在粉床熔融增材制造工藝過(guò)程中，通常會(huì)遇到以下幾個(gè)問(wèn)題：1、零件變形難以控制；2、極易造成開(kāi)裂、刮刀碰撞、收縮線等風(fēng)險(xiǎn)問(wèn)題；3、增材制造工藝改進(jìn)和優(yōu)化主要依靠經(jīng)驗(yàn)和工藝試驗(yàn)，對(duì)人員技術(shù)要求高，試驗(yàn)成本高；4、增材過(guò)程的殘余應(yīng)力難以測(cè)量和評(píng)估。面對(duì)以上問(wèn)題
1. 模塊導(dǎo)覽 (Modules Overview)
Moldex3D支持的芯片封裝成型制程：
轉(zhuǎn)注成型 (Transfer Molding)
轉(zhuǎn)注成型制程將芯片封裝，避免芯片受到任何外在因素的損傷。常用的材料為陶瓷與塑料(環(huán)氧成型塑料EMC)，由于塑料成本較低，因此塑料轉(zhuǎn)注成型是常用的封裝制程技術(shù)。
在轉(zhuǎn)注成型制程中，許多問(wèn)題應(yīng)加以考慮，包含：微芯片與其他電子組件 (打線接合
Wire Based Laser Metal Deposition (LMD)
基于激光熔覆技術(shù)的焊接加工技術(shù)
零件是通過(guò)使用激光束熔化金屬絲而制成，是一種近凈成形方法
通過(guò)優(yōu)化激光功率、送絲速度和送絲方向，可以實(shí)現(xiàn)工藝穩(wěn)定性
金屬板激光匙孔焊接中鈕扣孔缺陷的熔池分析
Won-ik Cho, Peer Woizeschke
周期時(shí)間 ( Cycle Time )
周期時(shí)間 分頁(yè)顯示成型過(guò)程中的各項(xiàng)時(shí)間紀(jì)錄。若更改任一階段的時(shí)間，則系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)變更 總共 的時(shí)間。
管理功能 > 試模 > 檢視 > 開(kāi)始試模／檢視 > 成型紀(jì)錄 > 周期時(shí)間
在 管理功能 > 試模 > 檢視 > 開(kāi)始試模／檢視 > 成型紀(jì)錄 > 周期時(shí)間 的項(xiàng)目：
1.目標(biāo)周期時(shí)間：
此顯示整個(gè)成型過(guò)程預(yù)期的目標(biāo)周期時(shí)間
模具嵌入件 (Mold Insert)
本章節(jié)將演示如何設(shè)置模具嵌入件(Mold Insert)和其相關(guān)參數(shù)。
?雙擊Mold Insert在樹(shù)狀菜單中選擇您的模具嵌入件(Mold Insert)。
?單擊您的模型進(jìn)行選擇，Moldex3D材料精靈將會(huì)被啟用。
?從下拉式選單中選擇所需的材料并單擊OK；使用者可以選擇 金屬(metals)。
?透過(guò)單擊 進(jìn)階…，使用者可以進(jìn)入完整的
塑件嵌入件 (Part Insert)
本章節(jié)將演示如何設(shè)置 塑件嵌入件 (Part Insert) 和其相關(guān)參數(shù)。
?雙擊Part Insert在樹(shù)狀菜單中選擇您的塑件嵌入件。
?單擊您的模型進(jìn)行選擇，Moldex3D 材料精靈 將會(huì)被啟用。
?從下拉式選單中選擇所需的材料，然后單擊 OK ；使用者可以選擇聚合物或是金屬。
?透過(guò)單擊 進(jìn)階…，使用者可以進(jìn)入完整的
