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ANSYS鋼材拉伸模擬程序
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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。
利用ANSYS/LS-DYNA的SPH-FEM耦合拉伸模擬
針對SPH與FEM的各自特點,為提高計算效率并消除網格畸變,采用SPH與FEM耦合的方法解決切削數值模擬問題。在變形大的區域采用SPH,避免FEM的網格畸變過大造成計算困難。在變形小的區域采用FEM,以提高計算效率。SPH與FEM耦合算法分為固定耦合算法和自適應耦合算法。固定耦合算法在計算之前就已確定SPH區域和FEM區域。自適應耦合算法則在計算之前都是FEM網格,在計算過程中自動地將大變形的有限元網格單元轉換為光滑粒子,并按SPH法計算物理量。
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。
展開 ANSYS Workbench 17.0 數值模擬工程實例解析
鏈接: https://pan.baidu.com/s/17zMo-22BPq0FUubuxTOOHg 提取碼: cfu6

ANSYS與ABAQUS比較之實例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個算例。對于該算例,本篇博文用ABAQUS模擬。
【問題描述】
模擬單向壓縮試驗,材料在壓縮過程中,發生了塑性變形。現在已知其變形過程中真實應力與塑性應變曲線,要用軟件復現此過程。
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,
材料的真實應力-塑性應變列表如下
【問題分析】
分析類型:因為是緩慢加載的,使用靜力學分析。由于是接觸問題,為了保證收斂,使用兩個分析步,第一個分析步稍微有接觸,第二個分析步則壓縮20mm
幾何模型:由于是軸對稱,使用軸對稱類型。對式樣使用變形體,對壓頭使用解析剛體;創建時使得壓頭和式樣距離5mm。
材料模型:彈塑性材料,按照給定的數據分別輸入彈性數據和塑性數據表格。
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,第二次達到-25mm
【求解步驟】
1. 創建部件
創建兩個部件
均為軸對稱,前一個是變形體
后一個是壓頭,剛體,并在其中點創建參考點。
2. 創建材料和截面屬性
創建材料,其彈性屬性
塑性屬性
創建均值實體截面,并與上述材料屬性關聯
將上述截面屬性賦予給式樣。
3. 創建裝配
將上述二部件裝配在一起
4. 設置分析步
除了系統默認的分析步外,設置兩個分析步
兩個分析步都打開大變形開關,其中第二個分析步設置時間增量如下
即大致希望對于該分析步設置20個載荷子步。
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建無摩擦的接觸
6.
展開 ANSYS與ABAQUS比較之實例6---單向壓縮過程模擬2
【結論】
分別通過ABAQUS與ANSYS對單向壓縮過程進行模擬,得出以下結論:
(1)從有限元模型建立方面來說,二者建模的方式基本一致,且都用兩個載荷步才易于收斂;
(2)從計算結果方面來說,二者計算的結果基本一致,且與輸入材料的應力應變參數想對應。
本文有考慮不周的地方,請各位CAE朋友提出寶貴意見和建議,謝謝!
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【李祖吉】
來源:宋博士的博客,版權歸作者所有。
基于ANSYS裂紋擴展模擬和生命周期預測計算實例(原創,如轉載,請注明出處)
分析類型:斷裂力學
技術難點:斷裂 裂紋擴展 生命周期預測
完成人:技術鄰ANSYS專家
網址:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
模擬過程:
裂紋擴展模擬和生命周期預測