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登錄ansys失穩失效的案例
Dyna中模擬材料失穩的GISSMO失效模型 ¥20
材料失穩
塑性變形可分為兩個階段,在工程應力達到抗拉強度之前為均勻塑性變形,超過抗拉強度后出現頸縮現象(材料失穩),發生局部集中塑性變形。
對于常規的有限元算法,真實應力應變曲線出現下降段(材料失穩)以后,隱式算法往往表現出結果分叉,不收斂的情況,顯式算法則表現出強烈的網格依賴性。
材料失效與應力三軸度
對現有金屬材料研究發現,失效應變受應力狀態影響,材料所受應力狀態不同時,材料內產生的塑性變形與應力集中程度將不同,材料失效應變也會發生變化。
下圖為某鋁合金材料失效塑性應變與應力三軸度的曲線。
累積損傷算法
現有的結構損傷分析中,大多數采用線性累積損傷算法(如JC失效模型),不能準確反映實際的非線性累積損傷過程。非線性累積損傷模型相比線性累積損傷模型更能準確反映出實際的非線性累積損傷過程,而線性累積損傷模型偏保守。
不同失效準則和不同累積損傷算法的仿真差別
GISSMO失效模型
單元尺寸對失效應變的影響
由于材料失穩后的應變帶有強烈的網格依賴性,而損傷及失效應變均和材料失穩后的應變相關,為了消除單元尺寸對失效應變的影響,GISSMO本構中引入了單元尺寸和失效應變歸一化因子LCREGD。
實例驗證
以簡單的單軸拉伸試驗為例:
損傷閥值DCRIT設定為0.5時計算結果如下:
材料失穩后中間單元先失效,符合單軸拉伸試驗規律。
展開 基于ANSYS的波紋管波形參數對平面失穩影響的分析
摘要:為了研究波紋管波形參數對波紋管平面失穩的影響,使用ANSYS軟件建立了波紋管的有限元模型,對不同波形參數下的波紋管有限元模型進行了模態分析與特征值屈曲分析。有限元計算結果表明,增加波紋管的壁厚和波距,或者減小波高,會使波紋管的固有頻率和屈曲載荷增加,因此在波紋管設計時,在滿足綜合性能情況下,可通過在一定范圍內增加波紋管的壁厚和波距,或者減小波高的方法減少平面失穩的發生;同時模態分析求出了波紋管的固有頻率和振型,可以避免在工程作業中,因為外界振動頻率與波紋管固有頻率相同而發生共振現象,致使波紋管發生平面失穩,為工程設計提供有效參考。
關鍵詞:波紋管;ANSYS數值模擬;屈曲分析;模態分析;波形參數;平面失穩;
0 引言
波紋管膨脹節是用于管道連接和補償裝置,是一種薄壁型殼體,廣泛用于航空航天、化工、船舶等領域,它在工作時可補償由于熱脹冷縮和壓力變化帶來的位移變化,同時還可以起到降噪、減震的作用。在工作中波紋管常會因為內壓過大而產生平面失穩,平面失穩一般發生在長度與直徑之比較小的波紋管中,或者無加強型波紋管中,是指波紋所在的平面不再與波紋管的軸線保持垂直,一個或多個波紋出現傾斜或彎曲[1]。張慶等[2]提出用ANSYS有限元法對同時承受軸向、橫向和轉角位移載荷的波紋管進行內壓穩定性分析。葉陳等[3]利用 ANSYS軟件對未發生位移的波紋管平面失穩壓力進行有限元分析。陳曄等[4]用ANSYS有限元軟件對U形無加強波紋管在不同平面失穩工況下的應力響應進行了計算。張道偉等[5]對波紋管在拉伸條件下的外壓穩定性進行了試驗研究和非線性有限元分析。但由于波紋管是薄壁結構,形狀不規則,應力也分布較復雜,導致波紋管性能受波形參數影響較大,而波紋參數對平面失穩影響的研究也較少。
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