ansys反向拉伸
關(guān)注創(chuàng)建者：王靖雯 創(chuàng)建時(shí)間：2023-03-07
ansys反向拉伸的視頻教程
![ANSYS/ABAQUS使用(帶孔平板拉伸實(shí)例)[初識(shí)有限元CAE分析]](https://img.jishulink.com/cimage/0c683776c596fd2f7dde46fd773a666b_cdn.jpg?image_process=resize,fw_640,fh_404,)
ANSYS/ABAQUS使用(帶孔平板拉伸實(shí)例)[初識(shí)有限元CAE分析]
課程通過ANSYS APDL/ANSYS Workbench/ABAQUS三種有限元分析工具，仿真一個(gè)帶孔平板拉伸的靜力學(xué)分析過程。 帶孔平板拉伸實(shí)例是一個(gè)非常經(jīng)典的案例，網(wǎng)上資料豐富，由于小孔造成幾何突變，會(huì)帶來應(yīng)力集中。這里暫時(shí)不考慮應(yīng)力集中效應(yīng)，僅做一個(gè)簡(jiǎn)單仿真，旨在讓朋友們了解軟件的操作差異。后續(xù)有機(jī)會(huì)可以向朋友們介紹有限元仿真中應(yīng)力集中問題。
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ANSYS-WorkBench基礎(chǔ)教程 拉伸試件的準(zhǔn)靜態(tài)過程+對(duì)稱結(jié)構(gòu)分析
本課程主要講解了workbench通過對(duì)稱建模的方式對(duì)拉伸試件的準(zhǔn)靜態(tài)過程進(jìn)行分析，并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行擴(kuò)展顯示。
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ANSYS模擬圓棒試樣及圓棒缺口試樣在拉伸和彎矩載荷下的應(yīng)力
本案例應(yīng)用ANSYS軟件創(chuàng)建圓棒試樣和圓棒缺口試樣的三維實(shí)體模型，并進(jìn)行網(wǎng)格劃分、加載和求解，整個(gè)過程均采用ANSYS的參數(shù)化語言(apdl)完成。附件中可下載完整的參數(shù)化建模與分析程序。
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ansys反向拉伸的實(shí)例教程
但是，我們有時(shí)可能需要求解反向問題，也就是說，給出已變形的物體，預(yù)測(cè)出其沒有變形的模樣。接下來，本文將展示如何設(shè)置和執(zhí)行反向分析操作。
圖1.正向分析
圖2.反向分析
示例
想象你需要設(shè)計(jì)一個(gè)葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片。常規(guī)的辦法是在運(yùn)行狀態(tài)下設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子，被稱為“熱幾何”。通常，我們會(huì)假定相應(yīng)的溫度、壓力、轉(zhuǎn)速等其他負(fù)載出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子運(yùn)行過程中。但是，轉(zhuǎn)子在制造出來以后是“冷幾何狀態(tài)”：接近室溫，沒有旋轉(zhuǎn)，沒有空氣動(dòng)力壓力。
傳統(tǒng)情況下，一旦設(shè)計(jì)好“熱幾何”，設(shè)計(jì)師們會(huì)用費(fèi)時(shí)間和資源的人工迭代過程來求解其中非線性問題。Ansys Mechanical中的反向分析可以提供一個(gè)很好的辦法，即可以根據(jù)“熱幾何”計(jì)算出“冷幾何”的自動(dòng)化非線性解決方案。
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總結(jié)
當(dāng)一個(gè)結(jié)構(gòu)必須在載荷條件下設(shè)計(jì)，同時(shí)要制造的幾何形狀必須從設(shè)計(jì)條件中導(dǎo)出時(shí)，反向分析法十分有用。
使用反向分析時(shí)，需要設(shè)置兩個(gè)分析選項(xiàng)：“Inverse Option”選項(xiàng)設(shè)置為“Yes”，“Large Deflection”選項(xiàng)設(shè)置為“on”。
循環(huán)測(cè)試（“熱幾何”→反向分析→“冷幾何”→正向分析→重新得到的“熱幾何”，將兩個(gè)“熱幾何”結(jié)果比對(duì)）有利于驗(yàn)證反向設(shè)計(jì)的結(jié)果。
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來源： Ansys結(jié)構(gòu)大本營(yíng)
展開 鋼材拉伸模擬.pdf
改進(jìn)的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展分析 - ANSYS Workbench
本教程包括改進(jìn)的緊湊拉伸試樣的逐步疲勞裂紋分析。
步驟 1：概述
這項(xiàng)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(kuò)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(jìn)的緊湊拉伸試樣中孔洞的存在對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展和疲勞壽命的影響。
ANSYS Mechanical（工作臺(tái)）利用 ANSYS 中的一項(xiàng)新功能即智能裂紋擴(kuò)展技術(shù)，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)恒定幅值載荷條件下的裂紋擴(kuò)展路徑和相關(guān)的疲勞壽命。
在線彈性斷裂力學(xué) (LEFM) 假設(shè)下，采用巴黎定律模型評(píng)估具有不同 MCTS 配置的改進(jìn)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(kuò)展分析準(zhǔn)確評(píng)估應(yīng)力強(qiáng)度因子 (SIF)、裂紋擴(kuò)展路徑和疲勞壽命評(píng)估。
疲勞裂紋擴(kuò)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(kuò)展，要么它只能從孔中浮出并在孔消失后進(jìn)一步擴(kuò)展。就混合型載荷條件下裂紋擴(kuò)展的軌跡而言，本研究的結(jié)果與文獻(xiàn)中發(fā)表的幾項(xiàng)裂紋擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的結(jié)果相一致，這些實(shí)驗(yàn)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(kuò)展路徑的數(shù)值分析和壽命預(yù)測(cè)”。
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(qiáng)度、拉伸極限強(qiáng)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(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。
基于以上考量，本文運(yùn)用ANSYS/LS-DYNA進(jìn)行了SPH-FEM耦合算法的拉伸試驗(yàn)?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(jìn)行綁定，以實(shí)現(xiàn)FEM與SPH之間的耦合計(jì)算。
由于采用了耦合算法，還需要對(duì)殼單元和SPH粒子進(jìn)行相關(guān)的設(shè)置，具體內(nèi)容如下：
對(duì)于模型的材料設(shè)置，考慮到模型的形狀，斷裂破壞肯定會(huì)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(huì)發(fā)生破壞，也不是本次模擬的關(guān)心區(qū)域，因此為了進(jìn)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(jì)算終止時(shí)間等內(nèi)容，在此不進(jìn)行一一贅述。模型攝制完成之后即可導(dǎo)出K文件，利用ANSYS/LS-DYNA求解器進(jìn)行求解。
3、結(jié)果分析
以上為拉伸件的塑性應(yīng)變隨時(shí)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(jìn)行聯(lián)合仿真是可行的。SPH-FEM耦合的方法，吸收了FEM法計(jì)算效率高和SPH法模擬大變形能力強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以為大變形的材料仿真如切削等提供一種高效、準(zhǔn)確的途徑。
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ansys反向拉伸的最新內(nèi)容
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，其外觀類似于圖
改進(jìn)的緊湊拉伸試樣的疲勞裂紋擴(kuò)展分析 - ANSYS Workbench
本教程包括改進(jìn)的緊湊拉伸試樣的逐步疲勞裂紋分析。
步驟 1：概述
這項(xiàng)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(kuò)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(jìn)的緊湊拉伸試樣中孔洞的存在對(duì)疲勞裂紋擴(kuò)展和疲勞壽命的影響。
ANSYS Mechanical（工作臺(tái)）利用 ANSYS 中的一項(xiàng)新功能即智能裂紋擴(kuò)展技術(shù)
1. : Overview
2. 研究的主要目標(biāo)是展示裂紋擴(kuò)展路徑的數(shù)值模型，并研究孔洞對(duì)改進(jìn)型緊湊拉伸試樣（MCTS）在恒定振幅載荷條件下疲勞裂紋擴(kuò)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(kuò)展技術(shù)來準(zhǔn)確預(yù)測(cè)裂紋擴(kuò)展路徑和相關(guān)的疲勞壽命。巴黎定律模型被用來評(píng)估不同配置的MCTS在線性彈性斷裂力學(xué)（LEFM）假設(shè)下的混合模式疲勞壽命
當(dāng)我們求解結(jié)構(gòu)分析時(shí)，通常假設(shè)一個(gè)未發(fā)生變形的物體為輸入條件，接著我們期望預(yù)測(cè)出物體的變形情況，并將其作為我們最基本的輸出。但是，我們有時(shí)可能需要求解反向問題，也就是說，給出已變形的物體，預(yù)測(cè)出其沒有變形的模樣。接下來，本文將展示如何設(shè)置和執(zhí)行反向分析操作。
圖1.正向分析
圖2.反向分析
示例
想象你需要設(shè)計(jì)一個(gè)葉輪機(jī)的轉(zhuǎn)子葉片。常規(guī)的辦法是在運(yùn)行狀態(tài)下設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子
1、背景
有限元方法作為數(shù)值計(jì)算的強(qiáng)大工具，計(jì)算結(jié)果精確且可重復(fù)，降低了試驗(yàn)成本，縮短了研發(fā)周期，但有限元方法在切削仿真時(shí)容易造成網(wǎng)格畸變，造成求解中斷。
光滑粒子動(dòng)力學(xué)（smoothed particle hydrodynamics，SPH）的基本思想是將連續(xù)體離散為相互作用的粒子，每個(gè)粒子具有密度、質(zhì)量以及相關(guān)物理屬性，粒子間運(yùn)動(dòng)遵循牛頓第二定律；其本質(zhì)是一種拉格朗日方法
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默認(rèn)的算法為求解方程的隱式算法，其結(jié)果更加準(zhǔn)確，但是其不能計(jì)算斷裂等效果
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上篇文章我們主要講了應(yīng)力集中的一些知識(shí)，并用ANSYS做了一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)例，與理論結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比。今天，我們通過材料力學(xué)中的一個(gè)習(xí)題，幫助讀者回顧下之前學(xué)過的知識(shí)。習(xí)題如下：
下面我們進(jìn)行求解：
一、材料力學(xué)方法：
該題的整體思路為：
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上篇文章，我們根據(jù)例題2-5，討論了通過軸力和變形，利用幾何關(guān)系，求出結(jié)點(diǎn)A的位移，計(jì)算結(jié)果和ANSYS計(jì)算的結(jié)果相差無幾。除此方法外，我們還可以用彈性體的功能原理來求解該題。
能量守恒定律我們中學(xué)就已經(jīng)學(xué)習(xí)過，能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生，也不會(huì)憑空消失，它只會(huì)從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式，或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到其它物體，而能量的總量保持不變
上篇文章，我們主要學(xué)習(xí)了拉壓桿任意斜截面上的應(yīng)力，并在使用ANSYS進(jìn)行驗(yàn)證的同時(shí)，學(xué)習(xí)了提取任意截面上的應(yīng)力結(jié)果的方法。今天我們一起來學(xué)習(xí)第四節(jié)——拉（壓）桿的變形·胡克定律。
我們知道，胡克定律是力學(xué)彈性理論中的一條基本定律，它描述了固體材料受力以后，材料中的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系。下式為胡克定律的一種表達(dá)形式：
ε=σ/E
式中，E稱為彈性模量（Elastic
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上篇文章我們主要研究了橫截面上的正應(yīng)力。對(duì)于拉（壓）桿而言，橫截面上的應(yīng)力可以用外力除以橫截面積計(jì)算。今天，我們將一起研究與橫截面成α角的任一斜截面k-k上的應(yīng)力。假設(shè)該桿的橫截面為邊長(zhǎng)10mm的正方形，長(zhǎng)度為100mm，外力F=1000N。研究結(jié)構(gòu)如下圖：
一、材料力學(xué)解法
