ansys實例拉伸的案例
直播 | LS-DYNA 簡單建模流程—單軸拉伸實驗實例講解
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Ansys LS-DYNA是世界著名的通用顯式動力仿真軟件，2019年Ansys公司宣布全資收購LSTC公司，LS-DYNA軟件成為Ansys產(chǎn)品線之一。Ansys LS-DYNA適合求解各種結(jié)構(gòu)的高速碰撞、沖擊、爆破和金屬成形等高度非線性瞬態(tài)動力學問題，被公認為是顯式有限元程序的鼻祖和理論先導，是目前所有顯式求解程序（包括顯式板成型程序）的基礎(chǔ)代碼。
”
對于鋼鐵材料的機械設(shè)計，設(shè)計一個零件時，材料選擇是很重要的一環(huán)，而材料的力學性能是選擇材料最重要的指標。拉伸試驗?zāi)軌驕y出材料的屈服強度、抗拉強度、斷裂延伸率等性能參數(shù)，對于設(shè)計有很強的指導意義。在做有限元分析時，也需要輸入材料的參數(shù)（常用屈服強度）。單軸拉伸試驗的模擬能夠通過實驗結(jié)果與模擬結(jié)果對照，確定所選材料模型參數(shù)的有效性。
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ANSYS鋼材拉伸模擬程序
鋼材拉伸模擬.pdf
改進的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴展分析 - ANSYS Workbench ￥3
改進的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴展分析 - ANSYS Workbench
本教程包括改進的緊湊拉伸試樣的逐步疲勞裂紋分析。
步驟 1：概述
這項工作的主要目的是提出混合模式載荷下線性彈性材料中裂紋擴展路徑的數(shù)值模型，以及研究在恒定幅值載荷條件下改進的緊湊拉伸試樣中孔洞的存在對疲勞裂紋擴展和疲勞壽命的影響。
ANSYS Mechanical（工作臺）利用 ANSYS 中的一項新功能即智能裂紋擴展技術(shù)，準確預(yù)測恒定幅值載荷條件下的裂紋擴展路徑和相關(guān)的疲勞壽命。
在線彈性斷裂力學 (LEFM) 假設(shè)下，采用巴黎定律模型評估具有不同 MCTS 配置的改進緊湊拉伸試樣 (MCTS) 的混合模式疲勞壽命。該方法涉及通過增量裂紋擴展分析準確評估應(yīng)力強度因子 (SIF)、裂紋擴展路徑和疲勞壽命評估。
疲勞裂紋擴展結(jié)果表明，疲勞裂紋始終被孔吸引，因此要么它只能彎曲路徑并向孔擴展，要么它只能從孔中浮出并在孔消失后進一步擴展。就混合型載荷條件下裂紋擴展的軌跡而言，本研究的結(jié)果與文獻中發(fā)表的幾項裂紋擴展實驗的結(jié)果相一致，這些實驗顯示了類似的觀察結(jié)果。
本教程主要基于 Abdulnaser M. Alshoaibi 和 Yahya Ali Fageehi 的論文“線性彈性材料疲勞裂紋擴展路徑的數(shù)值分析和壽命預(yù)測”。
第 2 步：設(shè)置
在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態(tài)結(jié)構(gòu)分析：
步驟3：工程數(shù)據(jù)（材料模型）
本教程選定的材料是“SAE 1020 碳鋼”。
材料模型由各向同性彈性、拉伸屈服強度、拉伸極限強度和巴黎定律參數(shù)（C 和 m）組成。
展開 
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗?zāi)M
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗?zāi)M
作者：大龍貓 微信公眾號：CAE_ANSYS
拉伸斷裂實驗是測試材料的經(jīng)典實驗，可以測量材料的應(yīng)力應(yīng)變曲線，測量材料的抗拉強度，作為經(jīng)典的實驗如何獲取其模擬過程呢？仿真分析軟件AYSYS在默認的情況下，無論受力多大都不會被拉斷，其主要原因是算法的問題。
改進型緊湊拉伸試樣疲勞裂紋擴展分析-ANSYS Workbench ￥3
研究的主要目標是展示裂紋擴展路徑的數(shù)值模型，并研究孔洞對改進型緊湊拉伸試樣（MCTS）在恒定振幅載荷條件下疲勞裂紋擴展和疲勞壽命的影響。研究使用了ANSYS Mechanical (Workbench)軟件，利用ANSYS中的智能裂紋擴展技術(shù)來準確預(yù)測裂紋擴展路徑和相關(guān)的疲勞壽命。巴黎定律模型被用來評估不同配置的MCTS在線性彈性斷裂力學（LEFM）假設(shè)下的混合模式疲勞壽命。這種方法涉及準確評估應(yīng)力強度因子（SIFs）、裂紋擴展路徑，并通過增量裂紋擴展分析進行疲勞壽命評估。疲勞裂紋擴展結(jié)果表明，疲勞裂紋總是被孔洞吸引，因此它要么只能彎曲其路徑并向孔洞擴展，要么只能在孔洞丟失后從孔洞處漂浮并進一步擴展。在混合模式載荷條件下的裂紋擴展軌跡方面，本研究的結(jié)果與文獻中發(fā)表的幾項裂紋擴展實驗結(jié)果相似，這些實驗觀察到了類似的結(jié)果。
3. : Setup
拖動Static Structural Analysis 到 ANSYS Workbench中:
4. : Engineering Data (Material Model)
o 選擇的材料為"SAE 1020 Carbon Steel".
展開 Ansys案例研究 | 單軸拉伸試驗應(yīng)變測量
概述：
單軸拉伸試驗是了解大多數(shù)材料并獲取應(yīng)力與應(yīng)變關(guān)系的主要方法。可靠的拉伸數(shù)據(jù)對于組件設(shè)計至關(guān)重要。本案例展示了如何進行拉伸試驗并獲取應(yīng)變圖。
目標：
觀察在施加漸進式位移載荷的單軸拉伸試樣中的應(yīng)變。
步驟：
1、打開Ansys Workbench，創(chuàng)建一個“靜態(tài)結(jié)構(gòu)”系統(tǒng)。
2、定義拉伸試驗樣品的材料屬性。本例中使用的是結(jié)構(gòu)鋼。
3、導入模型，其外觀類似于圖 1 所示。
圖1 單軸拉伸試驗試樣
4、將材料分配給幾何體。
5、按照圖2所示，在試件上施加適當?shù)募s束條件。
圖2 樣品的邊界條件
6、按照圖2所示施加位移。
7、對模型進行網(wǎng)格劃分并運行仿真。繪制等效彈性應(yīng)變(圖3)。
圖3 等效彈性應(yīng)變圖
總結(jié)：
本案例說明了單軸拉伸試驗樣品中應(yīng)變的測量方法。
如有疑問歡迎留言或私信！
展開 利用ANSYS/LS-DYNA的SPH-FEM耦合拉伸模擬
基于以上考量，本文運用ANSYS/LS-DYNA進行了SPH-FEM耦合算法的拉伸試驗?zāi)M。
2、模型設(shè)置
分析模型如下圖所示，拉伸件兩端采用殼單元，中間段采用SPH粒子法劃分。粒子與殼單元接觸段采用tie功能進行綁定，以實現(xiàn)FEM與SPH之間的耦合計算。
由于采用了耦合算法，還需要對殼單元和SPH粒子進行相關(guān)的設(shè)置，具體內(nèi)容如下：
對于模型的材料設(shè)置，考慮到模型的形狀，斷裂破壞肯定會發(fā)生在中間粒子區(qū)域，而模型的兩端殼單元區(qū)域?qū)儆诩虞d區(qū)域，不會發(fā)生破壞，也不是本次模擬的關(guān)心區(qū)域，因此為了進一步提高求解效率和節(jié)約求解資源，模型將殼單元區(qū)域賦予剛體材料模型，即不考慮模型兩端的變形情況。粒子區(qū)域的具體材料參數(shù)如下圖所示：
為模擬拉伸工況，本次模擬中將模型的一端殼單元的自由度全部約束，使其成為固定端，在另一端殼單元采用線性位移加載，加載曲線如下圖所示：
除此之外，還需要設(shè)置相關(guān)的輸出，計算終止時間等內(nèi)容，在此不進行一一贅述。模型攝制完成之后即可導出K文件，利用ANSYS/LS-DYNA求解器進行求解。
3、結(jié)果分析
以上為拉伸件的塑性應(yīng)變隨時間的分布圖，可以看出斷裂發(fā)生在預(yù)期位置，證明了采用SPH-FEM耦合方法進行聯(lián)合仿真是可行的。SPH-FEM耦合的方法，吸收了FEM法計算效率高和SPH法模擬大變形能力強的優(yōu)點，可以為大變形的材料仿真如切削等提供一種高效、準確的途徑。
展開 ANSYS與材料力學之軸向拉伸和壓縮（三）
對于該結(jié)構(gòu)，
σ
max=10MPa
τ
max=5MPa
二、ANSYS解法：
下面，我們用ANSYS驗證一下材料力學解法的準確性。通過該例子，學習在ANSYS中怎么提取任意截面上的應(yīng)力。
1.確定分析類型：根據(jù)例題所示結(jié)構(gòu)，確定分析類型為靜力學分析；
2.通過對該結(jié)構(gòu)進行分析，我們需要提取任意截面上的切應(yīng)力和正應(yīng)力，所以我們使用solid單元進行計算。
Step1：
在SCDM中創(chuàng)建平面模型。
首先，我們在SCDM中建立一個橫截面是邊長10mm的正方形，長度為100mm的長方體。建立完成以后，點擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進入Workbench。
Step2：創(chuàng)建分析流程。
將Static Structural拖入Project Schematic，并與剛才導入的幾何建立聯(lián)系。雙擊Model進入Mechanical。
Step3：
創(chuàng)建局部坐標系。
我們想提取提取任意截面上的應(yīng)力，必須先創(chuàng)建好截面，然后把結(jié)果映射在截面上。而截面的創(chuàng)建，是依靠坐標系的xy平面，所以在創(chuàng)建截面前，應(yīng)先創(chuàng)建合適的局部坐標系。
展開 ANSYS橋梁建模教程--實例1&實例2 ￥349
??【實例1】為一斜拉懸索體系，橋型簡單，干貨滿滿，包括橋梁建模思路經(jīng)驗分享，手把手帶著寫命令流，詳細解釋每一個使用到的命令流；還有如何快速建節(jié)點，快速連接單元，CAD、ANSYS與Midas交互應(yīng)用，以及單主梁模型應(yīng)該注意的問題，魚刺骨模型的應(yīng)用，索單元的應(yīng)用，剛臂的定義與應(yīng)用，如何施加約束，如何進行簡單靜力分析等。 實例1視頻時長約2h
??【實例2】為一大跨度斜拉板桁結(jié)構(gòu)，橋型復(fù)雜，干貨十足，具體包括：圖紙與建模思路分析，CAD三維快速建模，Midas預(yù)處理應(yīng)用，手把手帶寫命令流，截面實常數(shù)講解，認識斜拉索規(guī)格，拉索實常數(shù)定義，板桁結(jié)構(gòu)二期實常數(shù)與單主梁模型的區(qū)別，板單元等效厚度計算，理解面內(nèi)與面外厚度，支座模擬等。 實例2視頻時長約5h
*文件包括視頻教程，結(jié)構(gòu)圖紙，模型命令流等，購買后聯(lián)系小編獲取播放鏈接與播放賬號。
展開 Fepg-Ansys三維靜力單軸拉伸對比
Z軸方向的位移
Fepg計算結(jié)果
Ansys計算結(jié)果
（2）計算時間比較
Fepg計算時間：138.74s
Ansys計算時間：267.48s
ANSYS與材料力學系列教程之軸向拉伸和壓縮（五）
根據(jù)推導出的應(yīng)變能計算公式，該結(jié)構(gòu)中總的應(yīng)變能為：
Vε=2*(FN^2*L)/2EA=
64.67J
根據(jù)彈性體的功能原理，載荷P做的功數(shù)值上等于結(jié)構(gòu)總的應(yīng)變能，即：
W=1/2*P*△A=Vε
△A=0.0012934m=1.2934mm
ANSYS解法：
該題的ANSYS解法，只需在上篇文章的ANSYS結(jié)果基礎(chǔ)上，提取一個應(yīng)變能結(jié)果。
Step1：求解設(shè)置。
提取應(yīng)變能結(jié)果，需要打開Beam Section Results，方法是：點擊Solution，在Details of Solution的Post Processing中，將Beam Section Results設(shè)置為Yes。
Step2：提取應(yīng)變能結(jié)果。
選擇Results→Energy→Strain Energy，然后右擊Solution（A6），選擇Eevaluate All Results，提取結(jié)果。計算結(jié)果如下圖二。
結(jié)論：
①材料力學方法計算的總應(yīng)變能為64.74J，ANSYS計算的總應(yīng)變能結(jié)果為64.723J，兩者基本一致。
②使用彈性體的功能原理求解該題，更加方便快捷，這種方法也稱為能量法。
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展開 ANSYS與材料力學系列教程之軸向拉伸和壓縮（七）
上篇文章我們主要講了應(yīng)力集中的一些知識，并用ANSYS做了一個簡單的實例，與理論結(jié)果進行了對比。今天，我們通過材料力學中的一個習題，幫助讀者回顧下之前學過的知識。習題如下：
下面我們進行求解：
一、材料力學方法：
該題的整體思路為：
1. 根據(jù)理論力學知識求出AC、BD的軸力；
2. 根據(jù)應(yīng)力計算公式求出工作應(yīng)力，以此校核桿的強度；
3. 根據(jù)胡克定律求出桿的變形；
4. 根據(jù)桿的變形推算出A、B點的位移。
具體解法如下：
二、ANSYS方法：
1.若力F作用在F點：
Step1：建立材料模型。
打開Workbench，將Static Structural拖入Project Schematic。題目中給定了材料的彈性模量為E=210GPa，我們需要在Engineering Data中添加彈性模量為E=210GPa的材料，否則計算時軟件會按照默認的Structural Steel材料計算。
1.雙擊A2 Engineering Data進入材料管理模塊，點擊Click here to add a new material，輸入2-25，建立一個名為“2-25”的新材料。
2.單擊新建的2-25材料，在左邊的Toolbox中選擇Linear Elastic，雙擊Isotropic Elasticity，表示創(chuàng)建一個各向同性的線彈性材料。
展開 ANSYS與材料力學系列教程之軸向拉伸和壓縮（四）
結(jié)論：
①材料力學方法計算結(jié)果為1.2934mm，ANSYS計算結(jié)果為1.2945mm，結(jié)果基本一致。但材料力學計算方法使用小變形假設(shè)，在作圖求位移時，也進行了一定的簡化計算，所以ANSYS的計算結(jié)果應(yīng)較為準確。
②材料力學中小變形假設(shè)，計算誤差在可接受范圍以內(nèi)，但計算效率卻得到了很大的提高。
③該題還可使用彈性體的功能原理進行方便快捷的計算，ANSYS也可計算結(jié)構(gòu)中的應(yīng)變能，該方法將在下一篇文章中為大家講解。
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輕松搞定ANSYS仿真參數(shù)化 附ANSYS經(jīng)典實例匯集下載
CFX參數(shù)化
ANSYS CFX 是一款高性能計算流體動力學 (CFD) 軟件工具，適用于眾多 CFD 和多物理場應(yīng)用，并在渦輪機械仿真方面（例如泵、風扇、壓縮機等）具有卓越精確度、魯棒性和速度，因此獲得廣泛認可。CFX可集成在Workbench平臺上，并具備表達式語言(CFX ExpressionLanguage :CEL)，很方便用戶通過CEL創(chuàng)建參數(shù)。
Fluent參數(shù)化
ANSYS Fluent是一款功能強大的計算流體動力學(CFD)軟件包，可對工業(yè)應(yīng)用中的流動、湍流、熱交換和各類反應(yīng)進行建模。Fluent可以集成在Workbench平臺，并具備強大參數(shù)化能力。
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