簡(jiǎn)單來說,它認(rèn)為金屬材料在變形時(shí)有三個(gè)特點(diǎn):一是隨著變形量增大材料會(huì)越變?cè)接玻?em>二是變形發(fā)生得越快材料也會(huì)變得越硬;三是當(dāng)變形產(chǎn)生的熱量讓材料溫度升高時(shí),材料就會(huì)變軟。同時(shí),模型還引入了熱功轉(zhuǎn)換機(jī)制,將材料變形產(chǎn)生的絕熱塑性功直接轉(zhuǎn)化為熱量,并配合損傷退化和單元?jiǎng)h除機(jī)制,從而能夠逼真地模擬出材料從開始變形、變硬、變軟,直到最終斷裂撕裂的全過程。
二、工程曲線→真實(shí)曲線→有效曲線
2.1 為什么必須轉(zhuǎn)換?
實(shí)驗(yàn)室萬能試驗(yàn)機(jī)直接輸出的拉伸曲線稱為工程應(yīng)力應(yīng)變曲線,其定義方式為:工程應(yīng)力 = 力 / 原始截面積;工程應(yīng)變 = 伸長(zhǎng)量 / 原始標(biāo)距長(zhǎng)度。這種表達(dá)方式假設(shè)樣條在整個(gè)拉伸過程中截面積不變,與實(shí)際情況存在偏差。
1.2 代理模型的核心計(jì)算環(huán)節(jié)
代理模型的全生命周期包含三個(gè)計(jì)算階段,每個(gè)階段的算力需求截然不同:
階段一:DOE參數(shù)掃描(數(shù)據(jù)生成)——算力黑洞
采用拉丁超立方(LHS)、Sobol序列或自定義DOE方法,在參數(shù)空間內(nèi)生成N個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)
每個(gè)設(shè)計(jì)點(diǎn)調(diào)用一次完整的COMSOL FEM求解器,可能是穩(wěn)態(tài)、瞬態(tài)或頻域分析
以MEMS執(zhí)行器為例,8個(gè)輸入?yún)?shù)(3個(gè)空間坐標(biāo)+4個(gè)幾何尺寸+1
其二,兼容性與開放性更勝一籌。HyperMesh支持幾十種主流求解器(ANSYS、ABAQUS、LS-DYNA等)的無縫對(duì)接,劃分好的網(wǎng)格可直接導(dǎo)出為對(duì)應(yīng)求解器格式,無需二次轉(zhuǎn)換,徹底解決跨平臺(tái)協(xié)作難題;同時(shí),其與CAD系統(tǒng)、PDM系統(tǒng)的集成度更高,可實(shí)現(xiàn)模型的快速導(dǎo)入、修訂與共享,構(gòu)建端到端的仿真工作流。
第二,算力瓶頸——五維實(shí)時(shí)解算需要的算力約為100至500 GOPS,當(dāng)前傳感器內(nèi)AI能效比僅1.5至2.0 TOPS/W,差距達(dá)兩個(gè)數(shù)量級(jí),填補(bǔ)需15至20年。第三,標(biāo)準(zhǔn)真空——當(dāng)前各廠商各自為政,缺乏統(tǒng)一的五維數(shù)據(jù)格式與接口協(xié)議。MIPI聯(lián)盟從2003年成立到CSI-2標(biāo)準(zhǔn)成熟用了約15年,五維數(shù)據(jù)格式的復(fù)雜度遠(yuǎn)超RGB圖像,參照MIPI周期,標(biāo)準(zhǔn)成熟至少需要15年。
二 耦合場(chǎng)分析類型
1.直接耦合場(chǎng)分析
直接方法通常只包含一個(gè)分析,它使用一個(gè)包含所有必需自由度的耦合單元類型,通過計(jì)算包含所需物理量的單元矩陣或單元載荷向量的方式進(jìn)行耦合。
繼續(xù)進(jìn)行第二仿真步,傳遞板子的預(yù)應(yīng)力狀態(tài);
預(yù)應(yīng)力的傳遞方法在微信公眾號(hào)文章:“ansys分析中如何考慮殘余應(yīng)力影響?”中提及了兩種方法,這里分別測(cè)試如下:
方法一:使用external Data模塊
首先,在步驟一初始板子變形,有正確應(yīng)力分布的結(jié)果中,分別提取X、Y、Z、XY、YZ、ZX六個(gè)方向的法向應(yīng)力和切向應(yīng)力。
螺栓預(yù)緊力會(huì)在梁與柱之間產(chǎn)生壓力,而摩擦接觸可阻止二者發(fā)生相對(duì)滑移(見圖 3)。
圖 3 梁與柱之間的摩擦接觸
4、定義分析設(shè)置并施加邊界條件。
設(shè)置兩個(gè)分析步:
第一步,施加螺栓預(yù)緊力;
第二步,在梁的頂面施加豎向荷載。
邊界條件示意圖如圖 4 所示。
操作步驟:
在后處理工具欄中,點(diǎn)擊“曲線圖”
選擇“歷史輸出” → “反力” → 選擇剛性壓頭參考點(diǎn)
橫坐標(biāo)選擇“位移”,縱坐標(biāo)選擇“反力幅值”
點(diǎn)擊“創(chuàng)建”,生成曲線圖
右鍵曲線圖,選擇“導(dǎo)出數(shù)據(jù)”,保存為.csv格式
功能點(diǎn):PreSys 2026R1曲線圖功能增強(qiáng),支持復(fù)制/剪切/粘貼/移動(dòng)曲線,支持曲線隱藏時(shí)注釋同步隱藏
與瞬態(tài)滑移網(wǎng)格方法不同,MRF 求解器并非物理移動(dòng)網(wǎng)格,而是<strong style="color: rgb(5, 76, 143);">通過算子對(duì)控制方程進(jìn)行運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)變換,將旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的慣性力</strong>(如科里奧利力、離心力) <strong style="color: rgb(5, 76, 143);">以源項(xiàng)形式引入</strong>。