COMSOL拉伸變形的案例
ABAQUS 單向拉伸大變形模擬
靜態(tài)模擬一種軟材料POE的單向拉伸，拉伸應(yīng)變希望到300%，但是總是在100%就失敗了。不知道哪里出了問題，有沒有高手幫幫忙。
comsol形狀記憶合金拉伸仿真
梁
基于meshfree直桿拉伸的軸向變形問題與workbench對(duì)比
基于材料力學(xué)基礎(chǔ)問題——直桿拉伸的軸向變形問題，對(duì)meshfree和workbench進(jìn)行了一個(gè)簡(jiǎn)單的比較
問題描述
基于meshfree是對(duì)實(shí)體進(jìn)行分析，workbench便不使用線體梁分析，均用ug建模
材料彈性模量2e+11Pa，泊松比0（上為workbench，下為meshfree，后同）
約束
結(jié)果
結(jié)論
在操作方面，meshfree的操作更為簡(jiǎn)便，所有的操作都在同一界面，介于meshfree分析的實(shí)體問題，對(duì)于梁，桿等簡(jiǎn)化模型分析與workbench不好比較，在最大變形處二者答案均與理論值一樣，在起始點(diǎn)（即最小值點(diǎn)）meshfree的值與理論的0不相符（由于本人學(xué)識(shí)有限不甚了解其中緣由），meshfree可以快捷的任取某一點(diǎn)的值也是其一大優(yōu)點(diǎn)
對(duì)于想學(xué)習(xí)分析的新手來說，meshfree更有優(yōu)勢(shì)，workbench如果對(duì)網(wǎng)格劃分理解不夠，新手就很容易出現(xiàn)如下問題，網(wǎng)格過于大而導(dǎo)致計(jì)算失敗（當(dāng)然一般人是不會(huì)犯這種錯(cuò)誤的，僅舉例）
總體來說meshfree對(duì)于設(shè)計(jì)人員進(jìn)行定性分析設(shè)計(jì)來說還是十分便捷的，易于上手，對(duì)于后期的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化分析估計(jì)還是需要努力的（僅個(gè)人觀點(diǎn)，如有問題請(qǐng)多加指教）
展開 ls-dyna彈塑性材料拉伸變形k文件 ￥2.9
<p>如下圖所示，這是筆者自己做的彈塑性拉伸變形模型，采用ls-prepost建模，ls-dyna做求解器。
基于comsol的卷曲金屬拉伸塑性
基于comsol的卷曲金屬拉伸塑性
拉伸模具：拉深過程中變形應(yīng)考慮，毛坯各部分的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)
一、/
拉深過程中變形毛坯各部分的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)
拉深過程中某一瞬時(shí)毛坯變形和應(yīng)力情況如圖：
1.平面凸緣部分 —— 主要變形區(qū)
2.凹模圓角區(qū) —— 過渡區(qū)
3.筒壁部分 —— 傳力區(qū)
4.凸模圓角部分 —— 過渡區(qū)
5.圓筒底部分 —— 小變形區(qū)
二、/
拉深變形過程的力學(xué)分析
1.凸緣變形區(qū)的應(yīng)力分析
（1）拉深中某時(shí)刻變形區(qū)應(yīng)力分布
根據(jù)微元體的受力平衡可得
因?yàn)槿〔⒙匀ジ唠A無窮小，得:
塑性變形時(shí)需滿足的塑性方程為 :
由上述兩式，并考慮邊界條件(當(dāng)時(shí)，)，經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)就可以求出徑向拉應(yīng)力，和切向壓應(yīng)力的大小為：
在變形區(qū)的內(nèi)邊緣（即處）徑向拉應(yīng)力最大，其值為：
在變形區(qū)外邊緣處壓應(yīng)力最大，其值為：
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展開 拉伸模具：拉深過程中變形應(yīng)考慮，毛坯各部分的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)。
一、拉深過程中變形毛坯各部分的應(yīng)力與應(yīng)變狀態(tài)
拉深過程中某一瞬時(shí)毛坯變形和應(yīng)力情況如圖：
1.平面凸緣部分 —— 主要變形區(qū)
2.凹模圓角區(qū) —— 過渡區(qū)
3.筒壁部分 —— 傳力區(qū)
4.凸模圓角部分 —— 過渡區(qū)
5.圓筒底部分 —— 小變形區(qū)
二.、拉深變形過程的力學(xué)分析
1.凸緣變形區(qū)的應(yīng)力分析
（1）拉深中某時(shí)刻變形區(qū)應(yīng)力分布
根據(jù)微元體的受力平衡可得
因?yàn)槿〔⒙匀ジ唠A無窮小，得:
塑性變形時(shí)需滿足的塑性方程為 :
由上述兩式，并考慮邊界條件(當(dāng)時(shí)，)，經(jīng)數(shù)學(xué)推導(dǎo)就可以求出徑向拉應(yīng)力，和切向壓應(yīng)力的大小為：
在變形區(qū)的內(nèi)邊緣（即處）徑向拉應(yīng)力最大，其值為：
在變形區(qū)外邊緣處壓應(yīng)力最大，其值為：
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展開 基于黃umat探究Mg-Cu雙相材料簡(jiǎn)單拉伸下的變形行為------案例十一
基于黃umat探究Mg-Cu雙相材料簡(jiǎn)單拉伸下的變形行為
案例實(shí)操
1，建立包含500個(gè)晶粒的多晶模型，模型尺寸0.6*0.3*0.05（mm）
2，對(duì)晶粒編號(hào)1-250賦予Cu的屬性（參數(shù)來自于黃畢業(yè)論文）251-500賦予AZ31材料的屬性，考慮三組滑移系和一組拉伸孿晶系
3，X0方向固定，施加X1方向的25%工程應(yīng)變的單向拉伸載荷
4，指定對(duì)應(yīng)的單元類型C3D4
5，提交與后處理材料數(shù)據(jù)
晶粒幾何模型
材料屬性分配
載荷的施加
模型的真應(yīng)變分布情況
模型的應(yīng)力分布情況
模型的應(yīng)力分布情況
模型的累計(jì)塑性應(yīng)變分布情況
發(fā)生孿生部分的Mg
展開 2021年第一期《Science》：將金剛石拉伸到極大均勻彈性變形！
在此，研究者展示了在拉伸載荷下微晶單晶金剛石橋的極大的、可逆的、均勻的彈性變形。為了獲得長(zhǎng)度為~1μm、寬度為300 nm、具有明確幾何形狀和晶體取向的拉伸樣品，研究者采用了先進(jìn)的微波等離子體輔助化學(xué)氣相沉積法，獲得塊狀單晶金剛石微加工工藝。研究者開發(fā)的工藝可以生產(chǎn)微米尺寸的高質(zhì)量金剛石結(jié)構(gòu)，這是微型機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)、量子和光子器件、應(yīng)變工程晶體管陣列和其他應(yīng)用的主要候選材料。此外，研究者還演示了金剛石微橋陣列的深彈性應(yīng)變。研究表明，超大的、高度可控的彈性應(yīng)變可以從根本上改變金剛石的體帶結(jié)構(gòu)，包括帶隙本征值計(jì)算降低了多達(dá)2eV。
圖1 微晶單晶金剛石橋試件。
圖2 沿[101]方向加載-卸載拉伸試驗(yàn)。
圖3 [100]-，[101]-和[111]取向鉆石的統(tǒng)計(jì)拉伸結(jié)果。
微米尺寸的單晶金剛石橋結(jié)構(gòu)非常適合MEMS、光子器件、量子信息處理器和微電子或納米電子器件陣列的規(guī)模。大而均勻的彈性應(yīng)變應(yīng)該驅(qū)動(dòng)帶隙的變化，研究者通過DFT模擬和EELS測(cè)量，證明了這一點(diǎn)。與此同時(shí)，該研究突出了深度彈性應(yīng)變工程在光子學(xué)、電子學(xué)和量子信息技術(shù)方面的巨大應(yīng)用潛力。（文：水生）
展開 COMSOL混凝土細(xì)觀單軸拉伸斷裂模擬基于相場(chǎng)損傷模型
混凝土細(xì)觀模型
構(gòu)建骨料、砂漿、界面過渡區(qū)三種組分的混凝土細(xì)觀模型，模型構(gòu)建采用CAD隨機(jī)多邊形顆粒插件進(jìn)行參數(shù)化建模生成，操作詳細(xì)步驟可參考：【COMSOL隨機(jī)多邊形骨料及界面過渡區(qū)ITZ建模】
插件中粗骨料采用多邊形模型，骨料的位置以隨機(jī)投放的算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)，骨料多邊形形狀及邊數(shù)可通過參數(shù)進(jìn)行定義；界面過渡區(qū)（ITZ）采用單獨(dú)的部件，分布于粗骨料與砂漿之間，以此來獲得表征混凝土細(xì)觀特征的隨機(jī)骨料模型。
相場(chǎng)斷裂理論
現(xiàn)階段在有限元框架下模擬裂紋擴(kuò)展的數(shù)值分析方法主要有單元?jiǎng)h除法、界面單元法、擴(kuò)展有限元 (XFEM)等；相場(chǎng)理論是通過在尖銳裂縫擴(kuò)展的邊界引入0~1的相場(chǎng)來反映材料的損傷或斷裂程度，通過相場(chǎng)的控制方程來實(shí)現(xiàn)變量的演化。相場(chǎng) (phase-field) 斷裂模型是一種彌散式裂紋模型，是基于傳統(tǒng) Griffith理論, 通過能量平衡理論研究裂紋的擴(kuò)展行為，與其他斷裂理論相比，相場(chǎng)理論具有便于描述裂紋的形成、分岔等復(fù)雜情況，網(wǎng)格敏感性較小等優(yōu)點(diǎn)。
模型樣圖
建模采用的CAD模型樣圖可在下面鏈接下載：
https://www.yqgqt.org.cn/post/1787116
展開 基于comsol的復(fù)合材料熱變形仿真分析 ￥2890
</p><p><br></p><p><img src="https://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_rar.gif"><a href="https://oss.jishulink.com/upload/201908/975a93ce59b74762879c9618aad88727.rar" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(0, 102, 204);">復(fù)合材料變形.rar</a></p><p>本模型分析了一款V型的雙層復(fù)合材料熱變形過程，雙層復(fù)合材料力學(xué)熱學(xué)性能不同，在一定的溫度作用下產(chǎn)生張角變形。 通過研究不同溫度，不同V型初始角度等情況下的變形，找到符合需求的邊界條件和幾何模型，指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。</p><p> 本模型采用了固體傳熱、固體力學(xué)和微分代數(shù)方程。</p><p><br></p><p>復(fù)材固化的溫度邊界條件 。
展開 
一個(gè)有意思的材料本構(gòu)模型設(shè)計(jì)方案，拉伸變形采用von Mises屈服，壓縮側(cè) cap屈服本構(gòu)模型設(shè)計(jì)。
原始文獻(xiàn)：《Mechanical modelling of indentation-induced densification in amorphous silica》
該文章為了模擬非晶態(tài)二氧化硅的壓縮力學(xué)性能，把拉伸與壓縮分開處理：拉伸側(cè)采用熟悉的 von Mises 屈服，壓縮側(cè)則切換到 cap 屈服面。這樣的設(shè)計(jì)，正好對(duì)應(yīng)了非晶二氧化硅在壓痕加載下“既會(huì)發(fā)生剪切塑性，又會(huì)發(fā)生永久致密化”的真實(shí)特征。
分享這個(gè)代碼的主要原因：一方面，它很適合做玻璃、非晶材料、壓痕問題中的壓力敏感塑性分析；另一方面，它也是學(xué)習(xí) cap 模型、致密化硬化和隱式本構(gòu)積分的一個(gè)很好的范例。論文結(jié)果表明，這一模型能夠較好復(fù)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)載荷—位移曲線以及壓痕致密化分布，不過需要明確指出的是，當(dāng)前模型暫時(shí)還沒有考慮剪切硬化，因此更適合用于理解“壓痕致密化”這一核心機(jī)制，而不是直接覆蓋所有復(fù)雜失效問題。作為一份用于科研復(fù)現(xiàn)和二次開發(fā)的代碼，我覺得它很有參考價(jià)值。
展開 comsol相場(chǎng)法模擬水池注水大變形
comsol相場(chǎng)法模擬水池注水大變形
使用 COMSOL 變形網(wǎng)格接口實(shí)現(xiàn)網(wǎng)格位移
這種方法簡(jiǎn)化了 COMSOL Multiphysics 軟件對(duì)該類問題的求解。當(dāng)存在嚴(yán)重變形時(shí)，可以通過自動(dòng)重新剖分網(wǎng)格來幫助求解文章介紹的方法同樣可以用于三維幾何。模擬變形網(wǎng)格教程同時(shí)使用二維及三維示例演示了這一方法的使用。
至此，我們僅討論了對(duì)象在相對(duì)簡(jiǎn)單域內(nèi)的平移，我們可以輕松在其中設(shè)定變形域。當(dāng)很難對(duì)幾何進(jìn)行細(xì)分或?qū)ο髸?huì)發(fā)生旋轉(zhuǎn)時(shí)，我們將需要不同的方法。
來源：COMSOL
基于comsol的流固耦合，抽真空外殼變形仿真 ￥1890
</p><p><br></p><p><img src="https://www.yqgqt.org.cn/platform/static/ueditor/dialogs/attachment/fileTypeImages/icon_rar.gif"><a href="https://oss.jishulink.com/upload/201908/acbf38dc80e04a709d599af96c9acd19.rar" rel="noopener noreferrer" target="_blank" style="color: rgb(0, 102, 204);">流固耦合抽真空.rar</a></p><p><br></p><p>使用comsol的流固耦合模塊，建立一個(gè)鈑金外殼和內(nèi)部空氣區(qū)域，之后將空氣壓力逐漸降低。</p><p>鈑金外殼在內(nèi)外大氣壓差的情況下，出現(xiàn)變形。</p><p>外殼在抽氣面固定，其他面自由變形。 隨著內(nèi)部壓力逐漸減小，其他面均出現(xiàn)不同程度的內(nèi)凹，計(jì)算結(jié)果符合真實(shí)實(shí)驗(yàn)。</p><p><br></p><p>模型中核心為空氣壓強(qiáng)與體積變化，流固耦合。基于這個(gè)原理，可以用于分析氣囊充氣、空氣熱脹冷縮導(dǎo)致外殼變形等領(lǐng)域。</p><p> </p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/0a04b94c80a242278bf6777e76b4bb66.gif"></p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/201908/b23d255669f64020bcee8a30d9090617.gif"></p><p><br></p><p><strong> </strong></p><p><br></p>
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