ansys模擬單軸拉伸的案例
Ansys案例研究 | 單軸拉伸試驗(yàn)應(yīng)變測(cè)量
概述：
單軸拉伸試驗(yàn)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(duì)于組件設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本案例展示了如何進(jìn)行拉伸試驗(yàn)并獲取應(yīng)變圖。
目標(biāo)：
觀察在施加漸進(jìn)式位移載荷的單軸拉伸試樣中的應(yīng)變。
步驟：
1、打開(kāi)Ansys Workbench，創(chuàng)建一個(gè)“靜態(tài)結(jié)構(gòu)”系統(tǒng)。
2、定義拉伸試驗(yàn)樣品的材料屬性。本例中使用的是結(jié)構(gòu)鋼。
3、導(dǎo)入模型，其外觀類(lèi)似于圖 1 所示。
圖1 單軸拉伸試驗(yàn)試樣
4、將材料分配給幾何體。
5、按照?qǐng)D2所示，在試件上施加適當(dāng)?shù)募s束條件。
圖2 樣品的邊界條件
6、按照?qǐng)D2所示施加位移。
7、對(duì)模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分并運(yùn)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(shuō)明了單軸拉伸試驗(yàn)樣品中應(yīng)變的測(cè)量方法。
如有疑問(wèn)歡迎留言或私信！
展開(kāi) Fepg-Ansys三維靜力單軸拉伸對(duì)比
Z軸方向的位移
Fepg計(jì)算結(jié)果
Ansys計(jì)算結(jié)果
（2）計(jì)算時(shí)間比較
Fepg計(jì)算時(shí)間：138.74s
Ansys計(jì)算時(shí)間：267.48s
記憶合金、等12種非線(xiàn)性材料的單軸拉伸模擬
進(jìn)入正題
簡(jiǎn)言之，本文主要講解了12種常見(jiàn)的非線(xiàn)性材料在ANSYS中定義和使用。文后給出了具體的使用命令流。這里以記憶合金為例子進(jìn)行一次單軸拉伸模擬，來(lái)求解記憶合金的應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
計(jì)算結(jié)果
記憶合金的本構(gòu)關(guān)系：
模型建立
針對(duì)以下圖例所示模型，邊長(zhǎng)L的正方形塊，約束左邊的X自由度和底部的Y自由度，在頂部施加均勻壓力載荷。這樣一個(gè)單軸拉伸模擬可以用平面單元建立，也可以用實(shí)體單元建立，區(qū)別不大。
材料參數(shù)
非線(xiàn)性材料的使用的關(guān)鍵是材料的定義，ANSYS中提供了多種非線(xiàn)性材料本構(gòu)模型，包括：各向異性超彈性材料模型、鑄鐵材料模型、塑性材料模型、復(fù)合材料模型、流體材料模型、泡沫材料模型、混泥土材料模型定義、粘塑性材料模型、粘彈性材料模型、內(nèi)聚力模型、多重彈性材料、壓電材料模型、形狀記憶合金材料模型、顯示彈簧阻尼材料模型、各向異性彈性矩陣定義、各項(xiàng)異性塑性材料模型、雙線(xiàn)性各向異性硬化模型、雙線(xiàn)性隨動(dòng)硬化模型、各向異性導(dǎo)電性模型、各向異性導(dǎo)磁性模型、各向異性電極化模型、墊片材料模型、蜂窩材料模型、超彈性材料模型、膨脹參數(shù)模型等，還有很多較復(fù)雜的材料本構(gòu)模型以及可以用戶(hù)自定義材料本構(gòu)模型。
以記憶合金為例子具體介紹，記憶合金材料的定義除了定義基本彈性模量參數(shù)和泊松比參數(shù)，關(guān)鍵是定義記憶合金的本構(gòu)關(guān)系。如圖給出記憶合金的本構(gòu)關(guān)系，因此記憶合金的使用，還需要定義圖中的幾個(gè)關(guān)鍵參數(shù)。
了解了記憶合金的本構(gòu)關(guān)系，具體的定義其實(shí)很簡(jiǎn)單，如下命令流中
TB
,
SMA
,1 ：定義1號(hào)材料為記憶合金本構(gòu)模型
此后，需要通過(guò)TBDATA指定記憶合金本構(gòu)關(guān)系中的幾何參數(shù)，依次為：
TBDATA,1,520,600,300,200,0.07,0 !
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在用gtn模型模擬如圖所示的圓棒缺口試件的拉伸過(guò)程時(shí)，有幾個(gè)小問(wèn)題，請(qǐng)教各位！
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模型樣圖
建模采用的CAD模型樣圖可在下面鏈接下載：
https://www.yqgqt.org.cn/post/1787116
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