ansys 壓縮 模擬的案例
ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例6---單向壓縮過程模擬2
本篇博文是ANSYS與ABAQUS比較系列的第6個(gè)算例。對(duì)于該算例，本篇博文用ANSYS模擬。
【問題描述】
模擬單向壓縮試驗(yàn)，材料在壓縮過程中，發(fā)生了塑性變形。現(xiàn)在已知其變形過程中真實(shí)應(yīng)力與塑性應(yīng)變曲線，要用軟件復(fù)現(xiàn)此過程。
已知：圓柱試樣直徑為30mm，高50mm。壓頭將其壓縮20mm。
材料的彈性模量為210e3MPa,泊松比為0.3，
材料的真實(shí)應(yīng)力-塑性應(yīng)變列表如下
【問題分析】
分析類型：因?yàn)槭蔷徛虞d的，使用靜力學(xué)分析。由于是接觸問題，為了保證收斂，使用兩個(gè)分析步，第一個(gè)分析步稍微有接觸，第二個(gè)分析步則壓縮20mm
幾何模型：由于是軸對(duì)稱，使用軸對(duì)稱類型。對(duì)式樣使用變形體，對(duì)壓頭使用解析剛體；創(chuàng)建時(shí)使得壓頭和式樣距離5mm。
材料模型：彈塑性材料，按照給定的數(shù)據(jù)分別輸入彈性數(shù)據(jù)和塑性數(shù)據(jù)表格。
交互作用：壓頭和試件之間使用無摩擦接觸。
邊界條件：試件底邊沒有豎直位移；壓頭分兩次下移，第一次是-5.001mm,第二次達(dá)到-25mm
【求解步驟】
1. 單元類型
單元選擇182單元，并設(shè)置為軸對(duì)稱約束。
2.材料模型
設(shè)置材料的彈性屬性，如下圖所示：
再設(shè)置材料的塑性模型，如下圖所示：
3.創(chuàng)建幾何模型
創(chuàng)建一個(gè)矩形面和一條線，顯示的線體模型如下圖所示：
4.劃分網(wǎng)格
劃分矩形面單元，單元尺寸設(shè)置為1.5mm，使用自由網(wǎng)格劃分方式，如下圖所示：
5.創(chuàng)建接觸
壓頭為剛性體，使用剛?cè)峤佑|，其中剛性體選擇上面的線，剛性體的控制點(diǎn)可以選擇在幾何體的質(zhì)量中心；柔性體選擇矩形的兩側(cè)面的線和上面的線，其余保持默認(rèn)，創(chuàng)建完成之后，注意接觸面的法線方向。
展開 ANSYS/LS-DYNA巖石、混凝土準(zhǔn)靜態(tài)壓縮模擬 ￥10
ANSYS/LS-DYNA巖石、混凝土準(zhǔn)靜態(tài)壓縮模擬
ANSYS/LS-DYNA三相細(xì)觀骨料混凝土SHPB沖擊壓縮模擬
關(guān)于SHPB數(shù)值模擬的研究已較為深入，模擬優(yōu)勢主要在于可通過修正參數(shù)使模擬結(jié)果與實(shí)際一致，以此為基礎(chǔ)對(duì)材料的動(dòng)態(tài)破壞過程及更為復(fù)雜的工況進(jìn)行模擬研究，主要研究對(duì)象主要分為混凝土、巖石、金屬、陶瓷等材料，并通過LS-DYNA中的RHT、HJC、JC、K&C、CSC等材料模型來模擬上述材料在中高、高應(yīng)變率荷載作用下裂紋擴(kuò)展及損傷規(guī)律，試件往往采用的是均質(zhì)模型。
近年來，關(guān)于非均質(zhì)模型的研究已取得一些進(jìn)展：
1.《Study of concrete damage mechanism under hydrostatic pressure by numerical simulations》一文中建立了考慮骨料、砂漿的兩相混凝土模型，并采用“背景投影法（網(wǎng)格映射法）”建立了六面體非均質(zhì)混凝土有限元模型。
2.《3D mesoscopic investigation of the specimen aspect-ratio effect on the compressive behavior of coral aggregate concrete》一文中建立了考慮界面層（ITZ）、骨料、砂漿的三相混凝土模型，并采用“背景投影法（網(wǎng)格映射法）”建立了六面體非均質(zhì)混凝土有限元模型。
3.《基于三維隨機(jī)細(xì)觀模型的珊瑚混凝土力學(xué)性能模擬》一文中建立了考慮界面層（ITZ）、骨料、砂漿的三相混凝土模型，并采用“背景投影法（網(wǎng)格映射法）”建立了六面體非均質(zhì)混凝土有限元模型。
相比均質(zhì)有限元模型，非均質(zhì)有限元模型的仿真結(jié)果可信度更高，仿真效果更好，與實(shí)際破壞情況更為吻合，該方法具有廣泛的運(yùn)用前景，可用于靜態(tài)力學(xué)試驗(yàn)、動(dòng)態(tài)力學(xué)試驗(yàn)、爆破領(lǐng)域、建筑結(jié)構(gòu)領(lǐng)域等。
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實(shí)例6---單向壓縮過程模擬1
本篇博文是ANSYS與ABAQUS比較系列的第6個(gè)算例。對(duì)于該算例，本篇博文用ABAQUS模擬。
【問題描述】
模擬單向壓縮試驗(yàn)，材料在壓縮過程中，發(fā)生了塑性變形。現(xiàn)在已知其變形過程中真實(shí)應(yīng)力與塑性應(yīng)變曲線，要用軟件復(fù)現(xiàn)此過程。
已知：圓柱試樣直徑為30mm，高50mm。壓頭將其壓縮20mm。
材料的彈性模量為210e3MPa,泊松比為0.3，
材料的真實(shí)應(yīng)力-塑性應(yīng)變列表如下
【問題分析】
分析類型：因?yàn)槭蔷徛虞d的，使用靜力學(xué)分析。由于是接觸問題，為了保證收斂，使用兩個(gè)分析步，第一個(gè)分析步稍微有接觸，第二個(gè)分析步則壓縮20mm
幾何模型：由于是軸對(duì)稱，使用軸對(duì)稱類型。對(duì)式樣使用變形體，對(duì)壓頭使用解析剛體；創(chuàng)建時(shí)使得壓頭和式樣距離5mm。
材料模型：彈塑性材料，按照給定的數(shù)據(jù)分別輸入彈性數(shù)據(jù)和塑性數(shù)據(jù)表格。
交互作用：壓頭和試件之間使用無摩擦接觸。
邊界條件：試件底邊沒有豎直位移；壓頭分兩次下移，第一次是-5.001mm,第二次達(dá)到-25mm
【求解步驟】
1. 創(chuàng)建部件
創(chuàng)建兩個(gè)部件
均為軸對(duì)稱，前一個(gè)是變形體
后一個(gè)是壓頭，剛體，并在其中點(diǎn)創(chuàng)建參考點(diǎn)。
2. 創(chuàng)建材料和截面屬性
創(chuàng)建材料，其彈性屬性
塑性屬性
創(chuàng)建均值實(shí)體截面，并與上述材料屬性關(guān)聯(lián)
將上述截面屬性賦予給式樣。
3. 創(chuàng)建裝配
將上述二部件裝配在一起
4. 設(shè)置分析步
除了系統(tǒng)默認(rèn)的分析步外，設(shè)置兩個(gè)分析步
兩個(gè)分析步都打開大變形開關(guān)，其中第二個(gè)分析步設(shè)置時(shí)間增量如下
即大致希望對(duì)于該分析步設(shè)置20個(gè)載荷子步。
5. 定義接觸
首先定義無摩擦的接觸
然后選取直線的下方，試件的上面直線作為接觸面，并引用上述接觸屬性創(chuàng)建無摩擦的接觸
6.
展開 
基于ANSYS/LS-DYNA巖石、混凝土材料SHPB沖擊壓縮模擬資料總結(jié)（適用于初學(xué)者）
早期基于ANSYS/LS-DYNA學(xué)習(xí)，對(duì)SHPB仿真包含的過程及軟件操作進(jìn)行記錄的學(xué)習(xí)文件，供大家參考學(xué)習(xí)。
SHPB沖擊壓縮模擬專題筆記整理.pdf
1 實(shí)驗(yàn)裝置基本信息 2
2動(dòng)態(tài)模擬 2
2.1 單軸沖擊壓縮模擬 2
2.2 關(guān)鍵字設(shè)置 4
3 ANSYS界面 6
3.1 頁面介紹 6
3.1.1主頁面 6
3.1.2 主菜單詳情介紹 8
4 LS-PrePost界面 11
4.1主頁面 11
4.2選項(xiàng)卡 13
4.2.1 選項(xiàng)卡1：后處理工具 13
4.2.2 選項(xiàng)卡2：預(yù)處理和后處理 19
4.2.3 選項(xiàng)卡3、4：關(guān)鍵字文件編輯 20
4.2.4 選項(xiàng)卡5：預(yù)處理工具 22
4.2.5 選項(xiàng)卡7：預(yù)處理工具 25
4.2.6 選項(xiàng)卡8：實(shí)體顯示界面 26
4.2.7 常用操作界面 26
4.3 新版界面（F11切換） 28
5 常用信息及操作 31
5.1 HJC模型 31
5.1.1參數(shù)意義 31
5.1.2 不同強(qiáng)度混凝土HJC模型參考 32
5.2 RHT模型 32
5.3 關(guān)鍵字*MAT_ADD_EROSION 33
5.4單位制 34
5.5 截圖 34
5.5.1 ANSYS LS-DYNA 34
5.5.2 LS-PrePost 34
5.6 常用云圖所選取的觀察方式（Fcomp） 35
5.7 半正弦波的生成和加載步驟 36
5.7.1 半正弦波的生成 36
6 常用公式 38
6.1 SHPB實(shí)驗(yàn) 38
展開 BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)梁單元Abaqus壓縮仿真模擬-顯示動(dòng)力學(xué)質(zhì)量縮放 ￥19.89
本文通過abaqus顯示動(dòng)力學(xué)的方法對(duì)BCC結(jié)構(gòu)進(jìn)行壓縮仿真模擬，同時(shí)為減小計(jì)算量，采用梁單元模擬點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，壓頭設(shè)置為剛性面，添加質(zhì)量縮放，加快運(yùn)算速度，為點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)壓縮模擬提供一種便捷方法。
1. 建立BCC點(diǎn)陣模型,以單胞尺寸5X5X5為例。
a.首先建立立方體實(shí)體，然后對(duì)實(shí)體進(jìn)行處理，得到點(diǎn)陣單胞點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。
b.建立單胞BCC梁單元點(diǎn)陣模型,然后進(jìn)行刪除面的操作，得到單胞BCC點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，接下來進(jìn)行陣列操作，得到最大外形尺寸為25x25x25的點(diǎn)陣壓縮模擬試件。
C.建立剛性壓板，設(shè)置參考點(diǎn)，模擬萬能試驗(yàn)機(jī)壓頭，剛性單元不參與計(jì)算，不影響計(jì)算結(jié)果，加快運(yùn)算速度。
2. 裝配，按壓縮試驗(yàn)進(jìn)行裝配，從上到下依次為壓板-點(diǎn)陣-壓板。
3.設(shè)置材料屬性，本文為鈦合金TC4，密度4.43e-9Tone/mm3,彈性模量為118000MPa，泊松比0.3，應(yīng)力應(yīng)變值見下表所示。
設(shè)置截面屬性Beam，定義截面半徑0.5mm
指派截面，定義方向[1,2,3]，完成材料屬性設(shè)置。
4.設(shè)置分析步Dynamic,Explicit，時(shí)間設(shè)置為5s，以每秒1mm的速度進(jìn)行壓縮模擬，開啟質(zhì)量縮放為1e-5，歷程輸出勾選位移和力，以便輸出力-位移曲線，然后計(jì)算相應(yīng)的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
5.設(shè)置相互作用-切向行為和法向行為，摩擦系數(shù)為0.3，設(shè)置通用接觸。
以下部分為付費(fèi)部分
展開 LS-Dyna ICFD不可壓縮流心臟瓣膜模擬 ￥199
1.LS-Dyna ICFD求解器介紹
不可壓縮流動(dòng)求解器基于應(yīng)用于流體力學(xué)的現(xiàn)有有限元技術(shù)。它與固體力學(xué)求解器完全耦合。FSI 耦合分析，允許通過顯式技術(shù)進(jìn)行穩(wěn)健的弱 FSI 耦合分析，或使用隱式進(jìn)行強(qiáng) FSI 耦合分析。除了能夠處理自由 表面流動(dòng)之外，使用保守的水平集界面跟蹤技術(shù),還可進(jìn)行雙相流分析功能。還支持基本湍流模型。本求解器是 LS-DYNA 中第一個(gè)應(yīng)用新的體網(wǎng)格劃分器，它只需將流體域邊界的高質(zhì)量表面網(wǎng)格作為輸入，然后由 程序自動(dòng)生成體網(wǎng)格。另外，在隨著不可壓縮流的時(shí)間推進(jìn)期間，求解器將自適應(yīng)地重新網(wǎng)格化輸入求解器 特點(diǎn)。網(wǎng)格劃分器的另一個(gè)重要特征是能夠創(chuàng)建邊界層網(wǎng)格。當(dāng)在流體壁附近計(jì)算剪切應(yīng)力時(shí)，這些各向異性邊界層網(wǎng)格是模型求解關(guān)鍵。
圖 1 ICFD 汽車外流場、水流沖擊大壩、圓柱擾流案列
2. LS-DYNA ICFD 基本功能
2.1自動(dòng)體網(wǎng)格生成
ICFD 求解器使用自動(dòng)體網(wǎng)格器劃分流體域。 這極大地簡化了前處理階段，而且，提供高質(zhì)量的表面網(wǎng) 格。 對(duì)于 FSI 流-固耦合分析，求解器使用 ALE 方法進(jìn)行網(wǎng)格移動(dòng)。 在 FSI 模擬導(dǎo)致大位移的情況下，求解器可以自動(dòng)重新網(wǎng)格化以保證可接受的網(wǎng)格質(zhì)量。
圖 2 ICFD自動(dòng)生成邊界層及體網(wǎng)格
2.2網(wǎng)格細(xì)化和自適應(yīng)網(wǎng)格劃分工具
LS-Dyna為用戶提供了幾種工具用于細(xì)化局部體網(wǎng)格，以便更好地捕獲網(wǎng)格敏感現(xiàn)象，例如湍流渦流或邊界層分離和再附著。在幾何體設(shè)置期間，網(wǎng)格劃分器可以根據(jù)用戶指定曲面，生成體積內(nèi)的局部網(wǎng)格尺寸。如果沒有使用內(nèi)部網(wǎng)格來指定大小，則網(wǎng)格器將使用封閉體的表面大小進(jìn)行線性插值。
展開 ANSYS Fluent 壓縮機(jī)仿真｜離心壓縮機(jī)計(jì)算
本案例演示利用Fluent計(jì)算離心式壓縮機(jī)內(nèi)部流程并實(shí)現(xiàn)參數(shù)化的一般流程。
1 問題描述
要計(jì)算的壓縮機(jī)如下圖所示。
其包含6個(gè)主葉片及6個(gè)分流葉片，只計(jì)算單流道模型，如下圖所示。
流體介質(zhì)為空氣，葉輪轉(zhuǎn)速155733 rpm，沿z軸旋轉(zhuǎn)。
2 計(jì)算流程
啟動(dòng)Workbench，讀取文件
TurbochargerCompressorFluentStartingPoint.wbpz
添加Fluent模塊，計(jì)算模塊如下圖所示
雙擊
D2單元格進(jìn)入Fluent
3 Fluent計(jì)算
3.1 General設(shè)置
進(jìn)入
General設(shè)置面板，保持默認(rèn)設(shè)置
設(shè)置
angular-velocity的單位為
rev/min
3.2 Models設(shè)置
開啟能量方程
選擇使用
SST k-omega湍流模型
3.3 Materials設(shè)置
指定密度為
ideal-gas，指定粘度為
sutherland
Sutherland對(duì)話框采用默認(rèn)設(shè)置。
展開 ANSYS CFX 壓縮機(jī)仿真-離心壓縮機(jī)葉輪
本文利用CFX模擬離心壓縮機(jī)葉輪的氣動(dòng)性能。
注：本文采用CFX 2019R2進(jìn)行演示
1 幾何模型
幾何模型來自ANSYS-CFX的教程文檔。下圖是幾何模型的示意圖。這個(gè)葉輪有24個(gè)葉片，以22360rpm的轉(zhuǎn)速繞Z軸旋轉(zhuǎn)。
△ 幾何模型示意圖
2 BladeGen定義幾何
啟動(dòng)Workbench 2019 R2，將BladeGen模塊拖入工程視圖，右擊
A2：Blade Design→Properties，在屬性面板中設(shè)置如下圖所示
△ 屬性設(shè)置
加載創(chuàng)建好的葉輪。
LS-DYNA單三軸壓縮模擬，SHPB沖擊模擬，臺(tái)階爆破模擬，多孔爆破模擬，可交流或出售k文件
LS-DYNA單三軸壓縮模擬，SHPB沖擊模擬，臺(tái)階爆破模擬，多孔爆破模擬，地應(yīng)力下裂紋擴(kuò)展模擬，可交流解答問題或出售相關(guān)k文件。以下為一些做過的案例效果圖。 如需購買k文件或咨詢相關(guān)案例請(qǐng)聯(lián)系qq：872335684
三軸壓縮實(shí)驗(yàn)模擬
SHPB沖擊模擬
單孔爆破裂紋擴(kuò)展模擬
多孔爆破裂紋擴(kuò)展模擬
地應(yīng)力作用下爆破裂紋擴(kuò)展模擬
臺(tái)階爆破模擬
復(fù)合材料方管壓縮模擬 ￥45
<p>B站復(fù)合材料方管壓縮文件以及計(jì)算子程序VUMAT</p>
巖石單軸壓縮仿真模擬
巖石單軸壓縮仿真模擬
ABAQUS模擬圓管準(zhǔn)靜態(tài)壓縮過程 ￥9.9
軟件：ABAQUS-Explicit
輸出結(jié)果：
n 準(zhǔn)靜態(tài)壓縮過程中，圓管的應(yīng)力與變形
n 圓管的支反力
n 圓管的能量吸收特性（塑性變形耗散能量）
Step1：
建立Part：圓管為殼體3D-deformable-shell，壓板為剛體3D-rigid body-shell，剛體需要添加reference point，位置任意，后面用于設(shè)置重量和邊界條件。
Step2：材料與截面屬性
材料參數(shù)：包含密度、彈性模量、泊松比和屈服強(qiáng)度
Section：厚度為2mm；賦予圓管section，剛體不需要section
Step3：裝配
選擇建立好的part作為instance，通過移動(dòng)和旋轉(zhuǎn)調(diào)整二者的相對(duì)位置，然后通過陣列功能建立對(duì)側(cè)的壓板，亦可通過添加instance的方式建立對(duì)側(cè)的壓板。
展開 單軸壓縮實(shí)驗(yàn)模擬k文件
單軸壓縮實(shí)驗(yàn)模擬教程見我發(fā)布的視頻，視頻里面的操作都沒問題，但是參數(shù)可能不是很合適，我調(diào)整了一下，現(xiàn)在這個(gè)是能完美運(yùn)行的文件。這個(gè)k文件不收費(fèi)，不過希望下載了案例的同學(xué)可以關(guān)注我一下，以后我還會(huì)出LS-DYNA系列教程，歡迎關(guān)注
單軸壓縮模擬.k
CFdesign離心壓縮機(jī)模擬算例
離心壓縮機(jī)模擬CFDesign / Wildfire2.0
模型描述
圖1為轉(zhuǎn)子形狀，圖2為壓縮機(jī)的第一個(gè)原始模型，圖3、4為改進(jìn)后的幾何模型.較薄的流體區(qū)域增加導(dǎo)流槽。通過本次模擬，實(shí)現(xiàn)對(duì)三種不同設(shè)計(jì)方案的壓縮機(jī)的流量及其壓力分布進(jìn)行模擬對(duì)比。
圖1
圖2
圖3
圖4
圖5
模擬過程
導(dǎo)入CFdesign：直接從pro/e界面將裝配件導(dǎo)入到CFdesign中
單位：mm
邊界條件： 進(jìn)、出口壓力為0Psi（圖二中紅色已選面）
網(wǎng)格設(shè)定（手動(dòng)設(shè)定網(wǎng)格）：
1.體網(wǎng)格：旋轉(zhuǎn)區(qū)域及轉(zhuǎn)子網(wǎng)格20mm其余為25mm
2.面網(wǎng)格：渦殼出口處較大曲率的曲面網(wǎng)格設(shè)定為8mm（如圖4所示）
材料設(shè)定：
旋轉(zhuǎn)區(qū)域的設(shè)定：1000RPM
轉(zhuǎn)子：steel_variable
其它：使用默認(rèn)材料為air_constant
求解設(shè)置
時(shí)間步長：使用默認(rèn)時(shí)間步長
模擬結(jié)果
圖6 截面上的壓力分布云圖
圖7 方案3中轉(zhuǎn)子在不同時(shí)刻所受的轉(zhuǎn)矩
因附件大小所限，需要模擬過程視頻的請(qǐng)Email至secongsonw@gmail.com
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