高溫拉伸模擬的案例
SLM制造MTS高溫拉伸夾具
由于一些特殊行業對材料超高溫情況下的力學性能有較高的要求，現有的拉伸試驗機夾具多由金屬材料壓力加工而成，在高溫加壓過程中會過早出現屈服失效的現象。例如，在測量IN718合金的高溫蠕變性能（700℃）時，標準鋼夾具很容易斷裂；再者，不穩定的夾具在進行性能測試時，數據的準確性和一致性也無法保證，這對于本就存在一致性風險的3D打印零件測試，更是雪上加霜。
為了準確量化性能，美國空軍技術學院（AFIT）的研究人員對MTS夾具進行了重新設計，并利用SLM技術制造，使其具有了更高的熱轉換率，減小了高溫蠕變過程中夾具的熱應力，從而降低了夾具開裂的概率。
MTS夾具優化設計
3D打印在制造具有復雜內部結構的零件方面具有優勢，這種優勢不僅可以用在隨形冷卻水路模具的制造方面，同時也可用來制造具有冷卻流道的夾具。
CFD模擬散熱
為了對比3D打印和傳統制造的MTS夾具的散熱效果，研究人員對此進行了仿真。將兩種模型零件導入ANSYS Fluent軟件，進行基于動量、能量和連續性方程額系統焓值計算，總焓值的變化即為系統的散熱效果。
通過比較兩種模型的溫度分布情況，發現3D打印的MTS夾具的焓值變化更高，是傳統工藝夾具的2.87倍，溫度分布也更為均勻。
MTS夾具制造
模型留有4mm的余量，用于補償與基板分離時的偏差，基板材料為鋼。打印采用孤島掃描策略，后處理過程包括線切割，表面磨削，以及關鍵位置的鉆孔等。
實驗測試
AFIT研究人員將SLM成形的MTS夾具安裝于22 KIP 810 MTS?，去離子水作為冷卻劑，流速為13.5mL/sec，冷卻劑溫度為22℃，夾緊壓力為6.8 MPa，拉力為1000N，蠕變溫度為700℃。
展開 XM-12 不銹鋼試樣高溫拉伸試驗解析
XM-12 材料鍛造過程中的真實應力-應變曲線可以為鍛造工藝編制提供有效的數據支持，然而高溫檢測過程中，試樣有效加熱部分隨試樣延長率變化而變化，且拉伸過程以頸縮變形為主，為真實應力-應變曲線的測試帶來很大難度，且通過伸長率計算的應力-應變曲線與實際存在較大的偏離。因此，真實應力-應變曲線的準確修正在XM-12 不銹鋼鍛造工藝優化過程中非常重要。
XM-12 銅沉淀硬化型馬氏體不銹鋼，廣泛應用于石油開采機械制造，執行ASTM A705-2017《Standard Specification for Age-Harding Stainless Forging》標準(含)。通過合金元素Cr、Ni、Cu、Nb 等合金元素的加入，XM-12 不銹鋼擁有良好的耐腐蝕性和良好的機械性能，低溫斷裂韌度非常好，其化學成分要求如表1 所示。
表1 XM-12 化學成分要求(wt%)
XM-12 不銹鋼材料，因其合金含量較高，鍛造過程中存在熱態變形抗力大，鍛造溫度區間窄，表面易開裂等特點。因此材料在高溫過程中的真實應力-應變曲線的測試在其鍛造工藝優化過程中非常重要。
XM-12 材料高溫拉伸試驗檢測溫度范圍：900 ～1200℃。普通的試驗機無法滿足，因此此次試驗選擇Gleeble-3500 熱模擬試驗機進行光滑圓棒試樣的拉伸試驗。拉伸試樣圖如圖1 所示。
圖1 拉伸試樣尺寸
高溫拉伸測試
本文以1050℃拉伸結果為分析對象，對檢測數據進行修正分析，試樣實測直徑
φ9.98mm。
試驗時，先將試樣以10℃/s 的加熱速度加熱至1180℃，保溫120s；以5℃/s 的冷卻速度將試樣降溫至1050℃，以3mm/s 的速度進行拉伸試驗。為確保試樣拉斷，夾塊位移選擇15mm(試樣有效加熱區20mm)。
展開 高溫模擬下冰塊的熱傳遞和融化過程 ￥19.89
在研究生課題組中，有項目方向是做液體流動遷移擴散仿真，故考慮ABAQUS是否能夠進行液體性質模擬。
本作業主要應用Umeshmotion子程序模擬高溫下冰塊的熱傳遞和融化過程。在此之前，我們在課堂上學習過支架的線性靜力分析、壓力容器內壓靜力分析、含切口板材單軸拉伸模擬、罐與接管的熱分析、基體上薄膜脫粘分析等，結合這些基礎，通過設定材料屬性，使用ALE自適應網格控制，調用Umeshmotion子程序，來模擬高溫下冰塊的熱傳遞和融化過程。ABAQUS的Umeshmotion利用自適應網格技術在計算過程中自動調整節點位置，由此可進行燒蝕、磨損等涉及節點移動的模型仿真。
在ABAQUS中利用此可進行以下探究（本文僅進行案例復刻及一些改變）：
熱傳遞機制的模擬：在高溫環境下，模擬冰塊內部的熱傳遞機制，包括傳導、對流和輻射。ABAQUS提供了多種材料模型和邊界條件來模擬這些熱傳遞過程。例如，通過定義材料的熱導率、比熱容和熱膨脹系數，以及設置對流換熱系數和輻射參數，可以模擬冰塊在高溫環境中的熱響應。
融化動力學的探究：通過ABAQUS模擬冰塊在高溫條件下的融化速度和形態變化。ABAQUS的Umeshmotion子程序可以用來模擬冰塊融化過程中體積的不斷減少，這一仿真技巧也可以拓展應用到磨損、燒蝕、腐蝕等一系列涉及材料外形變化的仿真。
溫度分布的分析：利用ABAQUS模擬冰塊在不同溫度梯度下的內部溫度分布。通過設置初始溫度條件和對流換熱系數，可以研究薄膜內的溫度場，為后續的應力分析提供基礎。
物理性質變化的評估：在ABAQUS中模擬冰塊融化過程中物理性質（如密度、熱導率）的變化。這些性質的變化對熱傳遞和融化過程有重要影響，可以通過定義溫度-屬性關系表來進行模擬。
環境影響的考慮：研究環境因素（如壓力、氣流）對冰塊熱傳遞和融化過程的影響。
展開 Abaqus橡膠拉伸模擬：仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
Abaqus仿真橡膠接頭的充氣和拉伸過程
（1）
背景
實物整體圖如下：
剖面圖：
外面是剛性法蘭，主體是橡膠球體，橡膠球體里面有嵌入的簾布層，簾布層里面有加固環，加固環也是嵌入在橡膠球體里。兩端法蘭和橡膠接頭兩端接觸，固定約束，橡膠球體和法蘭的一角在球體變形較大時接觸。分析在加載過程中該模型的應力和變形情況。
（2）
Step By Step 建模操作圖文演示
1.
創建幾何模型
2.
創建三種材料屬性和截面屬性
3.
裝配
4.
設置兩個靜態分析步
5.
定義接觸屬性、兩個接觸對和兩個約束
6.
設置pressure類型的載荷
固定一端給另外一端施加位移
7.
劃分網格
8.
提交計算查看結果
整體變形云圖
加固環應力云圖
橡膠應力云圖
整體應力剖面圖
文章來源：FILWTBY
展開 
實時高溫條件下SHPB沖擊壓縮模擬方法
近期許多人在問實時高溫條件如何在ls-dyna中實現，這個方法在很早以前就有學者使用過，包括混凝土和巖石，后續有空會更新相應課程，具體實現方法如下。
溫度對于花崗巖力學特性有不可忽視的影響，模擬100℃和200℃下花崗巖SHPB 試驗時必須考慮溫度的作用，借助“隱式-顯式順序求解法”模擬實時溫度下花崗巖的沖擊破壞過程。眾所周知，ANSYS 隱式方法能高效的求解靜載問題，而求解瞬態問題則需要借助顯式方法，“隱式-顯式順序求解法”實質上就是將隱式的求解結果寫入的drelax文件，接著ANSYS/LS-DYNA 讀入這些變形，并且對描述的幾何模型進行初始化，之后再進行瞬態求解。計算具體過程概括如下:
(1)取常溫下花崗巖的線熱膨脹系數為8x10-6C-1，首先對試樣施加溫度荷載，求解分析的隱式部分(熱荷載):
(2)改變模型文件名，避免隱式求解結果被顯式求解結果覆蓋
(3)將隱式單元轉換為對應的顯式單元;
(4)更新單元關鍵選項，如材料屬性等;
(5)移除人為施加在模型上的多余約束;
(6)將隱式求解結果(節點位移等)寫入drelax文件:
(7)通過 drelax文件，為顯式求解進行幾何模型的初始化:
(8)為顯式求解施加沖擊荷載和接觸條件:
(9)求解該分析的顯示部分(沖擊荷載)。
雖然ANSYS/LS-DYNA軟件已經提供了大量的材料本構模型，但是仍無法包含一些具有特殊力學性能的材料。正是由于此原因，LS-DYNA 提供了可供用戶自定義的材料本構接口，通過此接口，用戶可以將材料所具有的特殊力學性能嵌入LS-DYNA軟件中，從而完成問題的數值模擬。自定義本構子程序參量包括了材料參數、應變增量、時間步長現時刻應力和歷史變量值等。
展開 基于CP2K的高溫下烷烴裂解分子動力學模擬
關鍵詞：CP2K；烷烴；裂解；高溫；分子模擬
在有氧氣的情況下，物質在高溫下發生的分解稱為燃燒，而在沒有氧氣的情況下則稱為熱解。烷烴的質量越大，支鏈越多，熱解的速率通常也會越大。烷烴的裂解涉及到C-C和C-H鍵的斷裂，是自由基機理。本案例將通過CP2K軟件實現烷烴的熱解反應。
初始模型的構建
首先通過packmol軟件將10個正葵烷插入到3*3*3 nm3的立方盒子中，輸入文件如圖1所示：
圖1 packmol 輸入文件
所構建的初始模型如圖2所示：
圖2 十條正葵烷分子鏈初始模型
在CP2K的輸入文件中任務類型選擇MD，理論方法采用GFN1-xTB，采用NVT系綜，熱浴采用CSVR，溫度設為3500K（溫度設置較高加快反應的進行），熱浴TIMECON設為100，步數STEPS設為50000，步長TIMESTEP設為0.2，部分輸入文件如圖3所示：
圖3 CP2K部分輸入文件
可以看到，隨著模擬的進行，經過10 ps后，正葵烷被裂解為大量的小分子碎片。如圖4所示，體系中不存在完整的正葵烷分子鏈。
圖4 模擬過程中正葵烷分子鏈的裂解情況
我們進一步考察體系中具有不同成鍵數的碳原子的數目變化（圖5），可以看到，有100個C原子的成鍵數都是4，因為體系一開始所有的C原子都來自正葵烷，都屬于sp3碳,10條正葵烷分子鏈總共是100個碳原子。隨著模擬的進行，長鏈烴開始裂解，開始出現短鏈烴烷，烯烴和炔烴，因此C(4)逐漸減少，C(3)，C(2)逐漸增多。C(1)和C(0)主要來自于一些不穩定的分子碎片。從圖6也可以看出，C-C鍵和C-H鍵在數目在反應過程中也在逐漸減少。
展開 基于CP2K的高溫下烷烴裂解分子動力學模擬
關鍵詞：CP2K；烷烴；裂解；高溫；分子模擬
在有氧氣的情況下，物質在高溫下發生的分解稱為燃燒，而在沒有氧氣的情況下則稱為熱解。烷烴的質量越大，支鏈越多，熱解的速率通常也會越大。烷烴的裂解涉及到C-C和C-H鍵的斷裂，是自由基機理。本案例將通過CP2K軟件實現烷烴的熱解反應。
初始模型的構建
首先通過packmol軟件將10個正葵烷插入到3*3*3 nm3的立方盒子中，輸入文件如圖1所示：
圖1 packmol 輸入文件
所構建的初始模型如圖2所示：
圖2 十條正葵烷分子鏈初始模型
在CP2K的輸入文件中任務類型選擇MD，理論方法采用GFN1-xTB，采用NVT系綜，熱浴采用CSVR，溫度設為3500K（溫度設置較高加快反應的進行），熱浴TIMECON設為100，步數STEPS設為50000，步長TIMESTEP設為0.2，部分輸入文件如圖3所示：
圖3 CP2K部分輸入文件
可以看到，隨著模擬的進行，經過10 ps后，正葵烷被裂解為大量的小分子碎片。如圖4所示，體系中不存在完整的正葵烷分子鏈。
圖4 模擬過程中正葵烷分子鏈的裂解情況
我們進一步考察體系中具有不同成鍵數的碳原子的數目變化（圖5），可以看到，有100個C原子的成鍵數都是4，因為體系一開始所有的C原子都來自正葵烷，都屬于sp3碳,10條正葵烷分子鏈總共是100個碳原子。隨著模擬的進行，長鏈烴開始裂解，開始出現短鏈烴烷，烯烴和炔烴，因此C(4)逐漸減少，C(3)，C(2)逐漸增多。C(1)和C(0)主要來自于一些不穩定的分子碎片。從圖6也可以看出，C-C鍵和C-H鍵在數目在反應過程中也在逐漸減少。
展開 請問有老哥知道復合材料的熱拉伸模擬怎么做嗎？就是先加恒定的熱通量一段時間，然后拉伸？
請問有老哥知道復合材料的熱拉伸模擬怎么做嗎？就是先加恒定的熱通量一段時間，然后拉伸？還有就是如果做實驗的話用什么儀器來做呀？
Lammps模擬Reax.ff下有機物的高溫裂解---以葡萄糖分子為例
有模擬需求歡迎聯系我們.
微信公眾號:320科技工作室
VX: CAE320
Abaqus拉伸斷裂模擬 ￥20
<p>Abaqus狗骨頭拉伸斷裂模擬，鋼材拉伸斷裂模型，提供cae文件、odb文件、視頻教程，可供參考學習！</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202510/attachment/383ddbe1c3de403f9cdd33e4acf856b8.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
<img src="https://img.jishulink.com/202510/attachment/383ddbe1c3de403f9cdd33e4acf856b8.png" data-mobile-src="https://img.jishulink.com/202510/attachment/383ddbe1c3de403f9cdd33e4acf856b8.png?image_process=/format,webp" data-pc-src="https://img.jishulink.com/202510/attachment/383ddbe1c3de403f9cdd33e4acf856b8.png?
展開 鑄鐵拉伸試驗ABAQUS模擬
鑄鐵拉伸試驗ABAQUS模擬
基于GROMACS的冰的拉伸分子動力學模擬
Sophia
關鍵詞：GROMACS；冰；拉伸; 分子動力學模擬
冰（尤其是六方冰?Ih）的微觀力學性能直接影響到極地工程、寒區交通、冷熱循環材料以及航空航天器在超低溫環境中的安全與可靠性。傳統宏觀實驗很難捕獲納米尺度下冰的裂紋萌生與氫鍵斷裂細節，而分子動力學（MD）模擬恰能在原子層面揭示這些本質機理。借助?GROMACS?這一高性能開源 MD模擬軟件，我們在本案例中對?Ih冰進行拉伸模擬，可視化冰晶格在不同應變階段的演變，為設計抗脆裂冰結構與調控極端低溫材料性能提供前瞻性思路。
初始模型的構建
水的相圖非常復雜 (圖1)，而Ih型冰是常壓下冰的最穩定的晶型，因此在本案例中我們的研究對象為Ih型冰。
圖1 水的相圖
Hayward 和Reimers在J.Chem.Phys.,106,1518 (1997) 中詳細討論了如何得到不同約束條件下Ih冰的結構，并給出了幾個常用Ih結構的坐標文件，可用于快速搭建冰的模型。我們選用的冰晶胞的初始模型如圖2所示：
圖2 冰晶胞模型
在本案例中，我們考察冰晶胞在200ps內伸長3nm的過程。用tip4p-ice描述水，溫度控制在250K，采用NPT系綜。為了實現拉伸模擬，我們需要在參數控制文件中加入以下參數：deform= 0 0 0.015 0 0 0 采用半各向異性控壓，部分參數如圖3所示：
圖3 部分mdp參數
模擬結果分析
經過能量最小化和200ps的模擬后，我們可以考察冰晶格的變化，如圖4所示。可以看到，在拉伸35ps時冰晶胞即將被破壞，到200 ps的時候已經完全破壞了。還可以考察冰拉伸過程中的能量變化，可以看到拉伸過程中系統的能量一直在升高，如圖5所示。
展開 ABAQUS 單向拉伸大變形模擬
靜態模擬一種軟材料POE的單向拉伸，拉伸應變希望到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。
ANSYS鋼材拉伸模擬程序
鋼材拉伸模擬.pdf
Abaqus狗骨頭拉伸斷裂失效模擬 ￥30
下面是視頻中的工程文件inp，大家可以下載一下供大家參考學習
