ansys 拉伸實驗的案例
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
基于ANSYS ls-dyna拉伸斷裂實驗模擬
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典實驗，可以測量材料的應力應變曲線，測量材料的抗拉強度，作為經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。
基于LS_dyna模擬拉伸測試實驗
源文件下載，在公眾號回復 “拉伸實驗”可獲得。
FLAC3D中CABLE單元拉伸實驗
請問各位大佬，FLAC3D中錨桿一點固定，一點以恒定速度拉伸的命令流怎么寫呀（可有償）
Workbench仿真塑性材料拉伸力學實驗
本實例利用有限元仿真分析方法模擬材料力學性能實驗，針對塑性材料力學性能有限元仿真有一定的參考意義，希望能幫到大家。
【溫故知新】
大家可還記得材料力學中的力學性能測試試驗？忘了的朋友趕緊腦補去…
復習好了哇？直接上實驗結果...似曾相識？J
塑性材料應力應變曲線
注：在ANSYS有限元程序中默認比例極限等于屈服極限。
1
幾何模型與網格
試樣最小截面直徑10mm。網格劃分如下(網格粗糙，演示用)。
2
材料參數
楊氏模量2E11 Pa，泊松比0.325，屈服極限350Mpa，強度極限516Mpa。塑性階段采用Multilinear Kinematic hardening(多線性隨動強化模型)材料本構關系模型，用列表形式輸入應力與塑性應變。材料參數設置截圖如下。
在實際工程項目中為得到較為準確的材料屬性，可用電子拉力機對小試件做力學性能試驗來確定的。通過試驗可以得到上述材料應力應變曲線圖。注意試驗得到的是總應變，而在上面材料模型中需要的是Plastic Strain，所以還需將試驗所得的總應變減去對應的彈性應變（即屈服點之后的每一個試驗點的總應變減去這個點對應的彈性應變，其中彈性應變=應力/彈性模量，這里不考慮其他因素影響近似認為總應變=彈性應變+塑性應變）
3
邊界條件
一端完全約束，一段加載軸向拉力40000N。
展開 
直播 | LS-DYNA 簡單建模流程—單軸拉伸實驗實例講解
“
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產品線之一。Ansys LS-DYNA適合求解各種結構的高速碰撞、沖擊、爆破和金屬成形等高度非線性瞬態動力學問題，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）的基礎代碼。
”
對于鋼鐵材料的機械設計，設計一個零件時，材料選擇是很重要的一環，而材料的力學性能是選擇材料最重要的指標。拉伸試驗能夠測出材料的屈服強度、抗拉強度、斷裂延伸率等性能參數，對于設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（常用屈服強度）。單軸拉伸試驗的模擬能夠通過實驗結果與模擬結果對照，確定所選材料模型參數的有效性。
展開 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，準確預測恒定幅值載荷條件下的裂紋擴展路徑和相關的疲勞壽命。
在線彈性斷裂力學 (LEFM) 假設下，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，本研究的結果與文獻中發表的幾項裂紋擴展實驗的結果相一致，這些實驗顯示了類似的觀察結果。
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值分析和壽命預測”。
第 2 步：設置
在 ANSYS Workbench 主菜單上拖放靜態結構分析：
步驟3：工程數據（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（C 和 m）組成。
展開 ANSYS鋼材拉伸模擬程序
鋼材拉伸模擬.pdf
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來準確預測裂紋擴展路徑和相關的疲勞壽命。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）假設下的混合模式疲勞壽命。這種方法涉及準確評估應力強度因子（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，本研究的結果與文獻中發表的幾項裂紋擴展實驗結果相似，這些實驗觀察到了類似的結果。
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 | 單軸拉伸試驗應變測量
概述：
單軸拉伸試驗是了解大多數材料并獲取應力與應變關系的主要方法。可靠的拉伸數據對于組件設計至關重要。本案例展示了如何進行拉伸試驗并獲取應變圖。
目標：
觀察在施加漸進式位移載荷的單軸拉伸試樣中的應變。
步驟：
1、打開Ansys Workbench，創建一個“靜態結構”系統。
2、定義拉伸試驗樣品的材料屬性。本例中使用的是結構鋼。
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，在試件上施加適當的約束條件。
圖2 樣品的邊界條件
6、按照圖2所示施加位移。
7、對模型進行網格劃分并運行仿真。繪制等效彈性應變(圖3)。
圖3 等效彈性應變圖
總結：
本案例說明了單軸拉伸試驗樣品中應變的測量方法。
如有疑問歡迎留言或私信！
展開 美的生活電器與ANSYS 建立仿真技術聯合實驗室
2018年12月27日，美的生活電器與ANSYS 宣布共同成立仿真技術聯合實驗室。
仿真技術聯合實驗室成立（左：陳煒杰， 右：宣雄文）
仿真技術聯合實驗室依托于ANSYS 強大的仿真軟件，是ANSYS 與世界五百強企業美的集團下屬的生活電器事業部共同建設，將以創新人才培養、仿真平臺建設和市場需求為導向，充分發揮前后端企業的聯合優勢，重點開展未來智能家電領域的關鍵技術研究及相關創新產品的開發與合作，推動科技創新與經濟深度融合，加快科技成果轉化，實現雙方共贏。
雙方從產品創新、概念方案、成本、等方面進行了深入交流。儀式上，陳煒杰院長代表美的生活電器對聯合實驗室的成立表示了衷心的祝賀。他在講話中提到，生活電器過去幾年在仿真領域取得了一定成果，但這僅僅是開始，他希望可以借助ANSYS 的技術進一步提升美的生活電器的研發效率，為中國家電行業的健康快速發展做出貢獻。ANSYS 公司商業大客戶銷售總監宣雄文先生表示此次與美的合作建立聯合實驗室是雙方一直以來良好合作的延續，并介紹了ANSYS 的多年來致力于仿真驅動產品研發的路程，及近年來在電器高科技領域促進新產品的創新發展，特別希望國外的技術能夠在中國落地，為美的生活電器的研發提供強有力的科技支撐。
展開 Fepg-Ansys三維靜力單軸拉伸對比
Z軸方向的位移
Fepg計算結果
Ansys計算結果
（2）計算時間比較
Fepg計算時間：138.74s
Ansys計算時間：267.48s
Ansys Zemax | 在OpticStudio中通過幾何光線追跡來模擬楊氏雙縫干涉實驗
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概述
這篇文章旨在介紹楊氏雙縫干涉實驗背后的理論知識，并在OpticStudio中用幾何光線追跡模擬該實驗，最后比較理論和模擬的結果。
簡介
楊氏雙縫干涉實驗是物理學中最著名的實驗之一。這個實驗通過展示光從點光源到干涉圖樣的變化，揭示了光的波動特性。楊氏實驗的結果可以定性地解釋為條紋圖，也可以定量地解釋為相干因子（作為為光源寬度的函數）。兩種理論都會在本文中詳細分析。
本文將討論雙縫實驗背后的理論，并在OpticStudio的非序列模式下對該實驗進行精確建模。
楊氏雙縫干涉實驗
楊氏雙縫干涉衍射實驗是描述空間相干性在干涉條紋形成中所起到的作用的經典裝置。總體布局如下圖所示：
在觀察面上形成的條紋圖案取決于照亮縫隙面的光的空間相干性、雙縫之間分隔的距離以及從縫隙面到觀察面上的傳播距離。雖然將嚴謹的統計數學應用到這個問題上看似艱巨，但一旦認識到觀察到的干涉圖樣只是來自不同點光源的基礎條紋的總和 [Ref. 1, Section 5.2.1] ，擴展光源形成的條紋圖樣實際上是相當明確的。這里我們考慮光源非相干的情況，即光源上的任意兩點以一種不相干的方式隨機輻射，比如熱白熾燈就是非相干光源。
在OpticStudio的非序列模式中，使用幾何光線追跡和表面散射及散射光線的 “重點采樣(Importance Sampling) ”，就可以很好地模擬這種裝置。在觀測面上的基礎條紋圖案是由擴展光源上的每個點形成的，而在OpticStudio中，這種條紋圖案是通過使用矩形探測器對光線進行相干探測來發現的。對基礎條紋圖案的集合（從整個光源的采樣點得到）按強度進行求和，得到合成的條紋圖。
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模擬。
2、模型設置
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粒子進行相關的設置，具體內容如下：
對于模型的材料設置，考慮到模型的形狀，斷裂破壞肯定會發生在中間粒子區域，而模型的兩端殼單元區域屬于加載區域，不會發生破壞，也不是本次模擬的關心區域，因此為了進一步提高求解效率和節約求解資源，模型將殼單元區域賦予剛體材料模型，即不考慮模型兩端的變形情況。粒子區域的具體材料參數如下圖所示：
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，還需要設置相關的輸出，計算終止時間等內容，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、結果分析
以上為拉伸件的塑性應變隨時間的分布圖，可以看出斷裂發生在預期位置，證明了采用SPH-FEM耦合方法進行聯合仿真是可行的。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 美的生活電器與ANSYS 建立仿真技術聯合實驗室
近日，美的生活電器與ANSYS 宣布共同成立仿真技術聯合實驗室。
仿真技術聯合實驗室成立（左：陳煒杰， 右：宣雄文）
仿真技術聯合實驗室依托于ANSYS 強大的仿真軟件，是ANSYS 與世界五百強企業美的集團下屬的生活電器事業部共同建設，將以創新人才培養、仿真平臺建設和市場需求為導向，充分發揮前后端企業的聯合優勢，重點開展未來智能家電領域的關鍵技術研究及相關創新產品的開發與合作，推動科技創新與經濟深度融合，加快科技成果轉化，實現雙方共贏。
雙方從產品創新、概念方案、成本、等方面進行了深入交流。儀式上，陳煒杰院長代表美的生活電器對聯合實驗室的成立表示了衷心的祝賀。他在講話中提到，生活電器過去幾年在仿真領域取得了一定成果，但這僅僅是開始，他希望可以借助ANSYS 的技術進一步提升美的生活電器的研發效率，為中國家電行業的健康快速發展做出貢獻。ANSYS 公司商業大客戶銷售總監宣雄文先生表示此次與美的合作建立聯合實驗室是雙方一直以來良好合作的延續，并介紹了ANSYS 的多年來致力于仿真驅動產品研發的路程，及近年來在電器高科技領域促進新產品的創新發展，特別希望國外的技術能夠在中國落地，為美的生活電器的研發提供強有力的科技支撐。
ASNYS 高科技行業技術規劃負責人褚正浩指出，通過建立仿真技術聯合實驗室，將促進美的：
通過自動化流程開發，仿真知識平臺管理等使企業進一步壓縮設計流程，降低設計成本。
使用業界領先的仿真技術，如CPS協同，多物理場應用等助力企業加速進行設計創新。
全面涵蓋家電設計需求，通過仿真技術應用，引領未來互聯網應用。
展開 ANSYS與材料力學之軸向拉伸和壓縮（三）
對于該結構，
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力。
1.確定分析類型：根據例題所示結構，確定分析類型為靜力學分析；
2.通過對該結構進行分析，我們需要提取任意截面上的切應力和正應力，所以我們使用solid單元進行計算。
Step1：
在SCDM中創建平面模型。
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：創建分析流程。
將Static Structural拖入Project Schematic，并與剛才導入的幾何建立聯系。雙擊Model進入Mechanical。
Step3：
創建局部坐標系。
我們想提取提取任意截面上的應力，必須先創建好截面，然后把結果映射在截面上。而截面的創建，是依靠坐標系的xy平面，所以在創建截面前，應先創建合適的局部坐標系。
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