應(yīng)力腐蝕開裂仿真
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2026-01-04
應(yīng)力腐蝕開裂仿真的視頻教程
ABAQUS 燒蝕/腐蝕仿真 UEL子程序
在 ABAQUS 里用自定義單元（UEL）實(shí)現(xiàn)“固體被氧氣腐蝕/燒蝕”的耦合仿真，并給出一種無(wú)需水平集即可自動(dòng)追蹤腐蝕界面的簡(jiǎn)單方法。要點(diǎn)如下： 1. 物理模型 - 力學(xué)場(chǎng)：靜力平衡，材料剛度隨腐蝕損傷 d??? 退化。
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Workbench熱分析及溫度應(yīng)力（熱應(yīng)力）仿真分析
本教程從幾何建模、網(wǎng)格劃分（mesh）到物理參數(shù)設(shè)置、求解到后處理進(jìn)行詳細(xì)講解，耦合了穩(wěn)態(tài)熱分析，瞬態(tài)熱分析以及瞬態(tài)結(jié)構(gòu)分析的多物理場(chǎng)仿真模型，使學(xué)習(xí)者掌握多物理環(huán)境的熱應(yīng)力分析的整個(gè)流程； 本教程結(jié)合相關(guān)CAE工程師在工程實(shí)踐中案例講解，結(jié)合了熱應(yīng)力的產(chǎn)生的原因以及介紹了溫度應(yīng)力的產(chǎn)生條件；貼合實(shí)際應(yīng)用，可作為初學(xué)者掌握熱應(yīng)力仿真分析的基礎(chǔ)和入門教程； 本教程基于ansys workbench19.0
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輪軌滾動(dòng)接觸應(yīng)力仿真分析全流程 ABAQUS、ANSYS、Hypermesh、SolidWorks聯(lián)合仿真
利用ABAQUS與ANSYS軟件建立輪軌的接觸模型：網(wǎng)格模型導(dǎo)入、定義輪軌接觸、添加約束和載荷，進(jìn)行靜力學(xué)分析和動(dòng)力學(xué)分析、對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行查看，提取應(yīng)力數(shù)據(jù)（接觸應(yīng)力、接觸斑、Mises應(yīng)力、周向/軸向切應(yīng)力）。 本視頻講解的較為細(xì)致，尤其適合鐵路輪軌接觸分析及ABAQUS、ANSYS、Hypermesh、SolidWorks聯(lián)合仿真的初學(xué)者，視頻時(shí)長(zhǎng)充足。
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應(yīng)力腐蝕開裂仿真的實(shí)例教程
圖2 晶體的有限元建模
應(yīng)力腐蝕有兩種不同的類型，一種是沿晶腐蝕，另外一種是穿晶腐蝕，穿晶腐蝕的機(jī)理更加復(fù)雜。目前有限元仿真可以對(duì)沿晶應(yīng)力腐蝕的過(guò)程做出仿真。首先需要確定所有晶粒之間的邊界，從而進(jìn)一步在仿真中得到發(fā)生應(yīng)力腐蝕開裂的路徑。如下圖所示找出了所有的晶體邊界。
圖3 開裂路徑的設(shè)置
應(yīng)力腐蝕過(guò)程存在著三個(gè)階段：潛伏階段、裂紋萌生階段以及裂紋傳播階段。在潛伏階段中，晶體微結(jié)構(gòu)受到應(yīng)力作用和晶間腐蝕作用的影響，但是并沒有裂紋生成。在裂紋萌生階段中，裂紋開始生成，但是裂紋穿透深度很小。之后裂紋逐漸擴(kuò)展，達(dá)到裂紋傳播階段，此時(shí)裂紋擴(kuò)大至可以穿過(guò)整個(gè)晶間區(qū)域。有限元仿真的一個(gè)難點(diǎn)在于準(zhǔn)確的判斷出不同的晶粒間所處的應(yīng)力腐蝕的階段，為此相關(guān)研究人員開發(fā)出了一套如下圖所示的具體仿真流程。
圖4 應(yīng)力腐蝕開裂仿真流程
仿真過(guò)程中可以通過(guò)不同晶粒之間的PH值判斷是否發(fā)生氧化。考慮到本研究是基于有限元的斷裂力學(xué)仿真，并沒有引入多物理場(chǎng)。氧化一般會(huì)發(fā)生在金屬與水的交界面上，當(dāng)判斷晶粒間出現(xiàn)氧化后，會(huì)給晶粒間一個(gè)更小的臨界切應(yīng)力，使得裂紋萌生的過(guò)程更容易發(fā)生。
首先，需要計(jì)算裂紋出現(xiàn)前晶體結(jié)構(gòu)上的應(yīng)力結(jié)果，再根據(jù)應(yīng)力計(jì)算結(jié)果，基于開裂準(zhǔn)則來(lái)判斷裂紋是否萌生。下圖中展示了（100）（111）（110）晶向交界處的平均等效應(yīng)力計(jì)算結(jié)果。
圖5
晶體截面上平均等效應(yīng)力的計(jì)算結(jié)果
再依據(jù)開裂準(zhǔn)則可以判斷出裂紋是否萌生和傳播擴(kuò)展，接下來(lái)就可以進(jìn)一步對(duì)應(yīng)力腐蝕開裂處的上下邊界進(jìn)行平均等效應(yīng)力計(jì)算。下圖展示了發(fā)生應(yīng)力沿晶腐蝕后，每個(gè)高斯積分點(diǎn)上的等效應(yīng)力計(jì)算值統(tǒng)計(jì)結(jié)果。
展開 螺旋管的橢圓型缺陷應(yīng)力腐蝕仿真 ￥1000
應(yīng)力腐蝕是指在特定應(yīng)力條件下，金屬材料遭受腐蝕破壞的現(xiàn)象。它是由金屬表面與介質(zhì)接觸時(shí)的化學(xué)反應(yīng)和材料內(nèi)部的應(yīng)力相互作用導(dǎo)致的。應(yīng)力腐蝕通常發(fā)生在金屬材料表面受到應(yīng)力作用的情況下，同時(shí)接觸有特定的化學(xué)介質(zhì)。應(yīng)力可以來(lái)自外界應(yīng)力（如拉伸、彎曲、擠壓等），也可以是由材料內(nèi)部的殘余應(yīng)力引起的。化學(xué)介質(zhì)可以是溶液、氣體或其它特定的環(huán)境條件。應(yīng)力腐蝕的破壞是一種在金屬材料表面出現(xiàn)局部腐蝕和裂紋的形式。這種破壞往往比較隱蔽，因?yàn)樗ǔＯ拗圃?em>應(yīng)力集中的區(qū)域，如焊縫、金屬接頭或應(yīng)力集中點(diǎn)等。隨著時(shí)間的推移，這些裂紋可能會(huì)擴(kuò)展并最終導(dǎo)致材料的完全破壞。
本案例建立了一帶有橢圓形缺陷的螺旋管模型，如圖1所示，基于COMSOL軟件的固體力學(xué)模塊和二次電流分布模塊模擬仿真了螺旋管在10年腐蝕期間下的應(yīng)力分布和腐蝕厚度，仿真結(jié)果如圖2所示。
圖1 幾何模型
應(yīng)力分布
腐蝕厚度
圖2 仿真結(jié)果
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
展開 材料或零件在應(yīng)力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的開裂稱為應(yīng)力腐蝕開裂，這是應(yīng)力與腐蝕聯(lián)合作用的結(jié)果。如果只有一個(gè)方面，應(yīng)力或者介質(zhì)的作用，破壞不會(huì)發(fā)生，但當(dāng)二者聯(lián)合作用時(shí)，卻能很快發(fā)生開裂。因此，發(fā)生應(yīng)力腐蝕時(shí)，應(yīng)力是很低的，介質(zhì)的腐蝕性也是很弱的，也正由于此，應(yīng)力腐蝕經(jīng)常受到忽視，導(dǎo)致“意外”事故不斷發(fā)生，造成巨大危害和損失。
◆分類
1、點(diǎn)腐蝕
是一種導(dǎo)致腐蝕的局部腐蝕形式。
2、晶間腐蝕
晶粒間界是結(jié)晶學(xué)取向不同的晶粒間紊亂錯(cuò)合的邊界，因而，它們是鋼中各種溶質(zhì)元素偏析或金屬化合物（如碳化物和δ相）沉淀析出的有利區(qū)域。因此，在某些腐蝕介質(zhì)中，晶粒間界可能先行被腐蝕乃是不足為奇的。這種類型的腐蝕被稱為晶間腐蝕，大多數(shù)的金屬和合金在特定的腐蝕介質(zhì)中都可能呈現(xiàn)晶間腐蝕。
3、縫隙腐蝕
是局部腐蝕的一種形式，它可能發(fā)生于溶液停滯的縫隙之中或屏蔽的表面內(nèi)。這樣的縫隙可以在金屬與金屬或金屬與非金屬的接合處形成，例如，在與鉚釘、螺栓、墊片、閥座、松動(dòng)的表面沉積物以及海生物相接觸之處形成。
4、全面腐蝕
是用來(lái)描述在整個(gè)合金表面上以比較均勻的方式所發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象的術(shù)語(yǔ)。當(dāng)發(fā)生全面腐蝕時(shí)，材料由于腐蝕而逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。不銹鋼在強(qiáng)酸和強(qiáng)堿中可能呈現(xiàn)全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問(wèn)題并不怎么令人擔(dān)心，因?yàn)椋@種腐蝕通常可以通過(guò)簡(jiǎn)單的浸泡試驗(yàn)或查閱腐蝕方面的文獻(xiàn)資料而預(yù)測(cè)它。
◆特點(diǎn)
1、造成應(yīng)力腐蝕破壞的是靜應(yīng)力，遠(yuǎn)低于材料的屈服強(qiáng)度，而且一般是拉伸應(yīng)力。
2、應(yīng)力腐蝕造成的破壞，是脆性斷裂，沒有明顯的塑性變形。
3、只有在特定的合金成分與特定的介質(zhì)相組合時(shí)才會(huì)造成應(yīng)力腐蝕。
展開 誘發(fā)應(yīng)力的形成原因很多,諸如塑料熔體或注塑件內(nèi)部溫差或收縮不均勻引起的內(nèi)力;制件脫模時(shí)因?yàn)槟Ｇ粔毫屯饨鐗毫Φ牟钪邓鸬膬?nèi)力;
塑料熔體因?yàn)榱鲃?dòng)取向引起的內(nèi)力等。顯然,誘發(fā)應(yīng)力一般都無(wú)法與外力平衡,并且很容易保留在冷卻后的制件內(nèi)部,成為殘余應(yīng)力,從而對(duì)制件質(zhì)量產(chǎn)生影響。外應(yīng)力主要指注塑件使用中因受到外力的作用而產(chǎn)生的應(yīng)變力。對(duì)于塑料結(jié)構(gòu)件,使用中往往與金屬固定件連接,為達(dá)到緊固、牢靠,從而使制件受到較大的剪切、擠壓,制件內(nèi)部必然產(chǎn)生與外力相平衡的內(nèi)力。
應(yīng)力在注射過(guò)程中對(duì)制件質(zhì)量的影響從理論上講,當(dāng)聚合物注射充模后,如能在保壓壓力作用下以極其緩慢的冷卻速率固化,則聚合物大分子在模腔內(nèi)就有充分的時(shí)間進(jìn)行變形和重排,從而可使變形量逐漸與注塑壓力和保壓壓力的作用達(dá)到平衡,脫模后制件中無(wú)殘余應(yīng)力,尺寸和形狀穩(wěn)定。
然而,在實(shí)際生產(chǎn)中,出于對(duì)生產(chǎn)率的要求,上述方法幾乎是不可能的。即使生產(chǎn)中采用緩冷措施,所得到的冷卻速率對(duì)于大分子的變形和重排來(lái)講,仍然非常劇烈。
故充模后的聚合物在保壓壓力作用下冷卻固化時(shí),大分子只能簡(jiǎn)單地按照模腔形狀堆積在一起,而沒有時(shí)間進(jìn)行趨向于穩(wěn)定狀態(tài)的排列。所以,變形量與注塑壓力和保壓壓力的作用不相適應(yīng),脫模后制件內(nèi)仍將存在較大的殘余應(yīng)力。
大分子還將隨時(shí)間的延長(zhǎng)繼續(xù)進(jìn)行變形和重排,以便和成型時(shí)的應(yīng)力作用結(jié)果相適應(yīng)(消除殘余應(yīng)力)。帶有較大殘余應(yīng)力的制件經(jīng)常會(huì)在不大的外力或溶劑作用下脆化開裂,即應(yīng)力開裂。
應(yīng)力開裂是注塑件常出現(xiàn)的質(zhì)量問(wèn)題之一,尤其是在氣候溫差變化較大的北方地區(qū),應(yīng)力開裂現(xiàn)象更為突出。裂紋多出現(xiàn)在制件的澆口、棱邊、熔接痕等應(yīng)力較集中的部位。
另外,由于應(yīng)力的作用,制件還常出現(xiàn)變形、翹曲、扭曲等缺陷。
展開 塑料制品上孔的設(shè)計(jì)
塑料制品上孔的形狀、孔數(shù)及孔的位置都會(huì)對(duì)內(nèi)應(yīng)力集中程度產(chǎn)生很大的影響。
為避免應(yīng)力開裂，切忌在塑料制品上開設(shè)棱形、矩形、方形或多邊形孔。應(yīng)盡可能開設(shè)圓形孔，其中橢圓形孔的效果最好，并應(yīng)使橢圓形孔的長(zhǎng)軸平行于外力作用方向。如開設(shè)圓孔，可增開等直徑的工藝圓孔，并使相鄰兩圓孔的中心連接線平行于外力作用方向，這樣可
以取得與橢圓孔相似的效果；還有一種方法，即在圓孔周圍開設(shè)對(duì)稱的槽孔，以分散內(nèi)應(yīng)力。
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材料卡片是仿真分析的"基因"，決定了有限元計(jì)算結(jié)果的精度上限。
在碰撞仿真、NVH分析、產(chǎn)品可靠性評(píng)估等場(chǎng)景中，材料參數(shù)設(shè)置的準(zhǔn)確性直接影響仿真的可信度。然而，實(shí)驗(yàn)室提供的原始材料曲線與仿真軟件所需的有效應(yīng)力應(yīng)變曲線之間，存在一道需要跨越的轉(zhuǎn)化鴻溝。本文基于實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗(yàn)，系統(tǒng)梳理從材料曲線獲取到仿真材料卡片生成的完整流程，供從事CAE工作的工程師參考。
為什么使用化學(xué)發(fā)泡分析?
化學(xué)發(fā)泡成型是模穴先透過(guò)熔膠做部分填充，再由化學(xué)發(fā)泡反應(yīng)所產(chǎn)生的氣體導(dǎo)致材料膨脹使得模穴完全填充。聚氨酯（PU）發(fā)泡成型是化學(xué)發(fā)泡成型中常見的成型方式。一般PU發(fā)泡的產(chǎn)品可分為兩類：剛性發(fā)泡和軟性發(fā)泡。 剛性發(fā)泡產(chǎn)品變型后無(wú)法復(fù)元；但軟性發(fā)泡產(chǎn)品在施力產(chǎn)生變形后，可以恢復(fù)到原始狀態(tài)。聚氨酯發(fā)泡產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是可以讓產(chǎn)品本身減輕重量，節(jié)省材料成本，并且增加使用舒適性，具有抵抗腐蝕性
在當(dāng)今制造業(yè)的浪潮中，焊接技術(shù)作為連接金屬結(jié)構(gòu)的核心工藝，其重要性不言而喻。然而，焊接過(guò)程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)變化，常常對(duì)焊接接頭的性能和壽命產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。為了優(yōu)化焊接工藝、提高焊接質(zhì)量，準(zhǔn)確預(yù)測(cè)焊接殘余應(yīng)力和微觀結(jié)構(gòu)分布變得至關(guān)重要。在這一領(lǐng)域，Marc軟件憑借其強(qiáng)大的功能和卓越的性能，成為焊接仿真領(lǐng)域的先鋒。
焊接仿真：從復(fù)雜到精準(zhǔn)的轉(zhuǎn)變
焊接過(guò)程涉及復(fù)雜的熱-力學(xué)行為，包括高溫下的相變
AnsysWB-基于過(guò)盈配合的BWM_i3電機(jī)轉(zhuǎn)子應(yīng)力仿真
1.模型包含電機(jī)轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸
2.轉(zhuǎn)子鐵心與轉(zhuǎn)軸施加過(guò)盈接觸配合
3.轉(zhuǎn)軸施加峰值扭矩250Nm的載荷
4.評(píng)估轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)軸的應(yīng)力和變形情況
5.參考時(shí)請(qǐng)考慮仿真模型與實(shí)際模型存在的偏差
你是否也經(jīng)常被這些生產(chǎn)問(wèn)題困擾？
產(chǎn)品無(wú)緣無(wú)故變形、使用中突然開裂、光學(xué)性能不達(dá)標(biāo)……
也許，一個(gè)共同的“隱形殺手”就藏在你的產(chǎn)品內(nèi)部。
在注塑車間里，最令人頭疼的不是機(jī)器轟鳴，而是那些反復(fù)出現(xiàn)卻又找不到根源的質(zhì)量問(wèn)題：
產(chǎn)品剛脫模或放置一段時(shí)間后，就發(fā)生翹曲、變形，導(dǎo)致裝配困難或直接報(bào)廢。
制品在后續(xù)使用或組裝時(shí)，莫名出現(xiàn)脆裂、開裂，引發(fā)客戶投訴與質(zhì)量索賠。
OpenFOAM 中 RANS 湍流建模介紹
發(fā)布于2025年12月
MP4 |視頻：h264,1920x1080
語(yǔ)言：英語(yǔ) |時(shí)長(zhǎng)：1小時(shí)30分鐘
容量：1.32 GB
你將學(xué)
到的內(nèi)容 描述雷諾-平均納維-斯托克斯方程、雷諾應(yīng)力的概念以及湍流建模的必要性。
解釋布辛內(nèi)斯克假說(shuō)以及基于渦粘度的模型如何閉合
使用電子灌封的益處
使用聚氨酯(PU)、硅膠、環(huán)氧樹脂進(jìn)行電子灌封具有以下這些優(yōu)勢(shì)：
? 絕緣性能：聚氨酯(PU)、硅膠和環(huán)氧樹脂具有有效的絕緣性能，保護(hù)電子組件不受潮濕、灰塵和其他環(huán)境因素影響，提高設(shè)備的穩(wěn)定性和可靠性。
? 保護(hù)組件：電動(dòng)車和行動(dòng)裝置，尤其是高功率組件，通常會(huì)受到機(jī)械震動(dòng)或沖擊的影響。因此會(huì)針對(duì)這些材料提供額外的防護(hù)，降低損壞風(fēng)險(xiǎn)。
? 耐高溫性：灌封材料通常具有出色的耐高溫性
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微電子元件是冷卻系統(tǒng)中的一個(gè)關(guān)鍵鏈路。由于反復(fù)接通和斷開電源，微電子元件受
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到熱循環(huán)的作用，因此，焊點(diǎn)處出現(xiàn)裂紋，斷開了芯片與印刷電路板的連接，從而導(dǎo)
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AnsysWB-表面貼片電阻的熱載荷應(yīng)力仿真5個(gè)月前
表面貼裝制造被廣泛用于組裝片式電阻封裝，能夠?qū)㈦娮釉苯淤N裝在印刷電路板（PCB）的表面。對(duì)更小的手持設(shè)備不斷增長(zhǎng)的需求促使片式電阻器尺寸更小，這反過(guò)來(lái)又引發(fā)了對(duì)焊點(diǎn)熱疲勞壽命以及故障發(fā)生情況的擔(dān)憂。
表面貼片電阻會(huì)受到熱循環(huán)的影響。材料之間的熱膨脹差異會(huì)在結(jié)構(gòu)上產(chǎn)生熱應(yīng)力，
連接電阻與印刷電路板的焊料被視為裝配中最薄弱的環(huán)節(jié)，由于工作溫度高于焊料的
熔點(diǎn)，因此會(huì)產(chǎn)生稱為蠕變的變形
AnsysWB-FSW(攪拌摩擦焊熱應(yīng)力仿真)5個(gè)月前
攪拌摩擦焊（FSW）是一種固態(tài)焊接技術(shù)，用于金屬的連接，無(wú)需填充材料。一個(gè)圓柱形旋轉(zhuǎn)工具插入牢固夾緊的工件中，并沿著待焊縫移動(dòng)。隨著工具沿焊縫移動(dòng)，工具肩部與工件之間的摩擦產(chǎn)生熱量。工件材料的塑性變形也會(huì)產(chǎn)生額外的熱量。產(chǎn)生的熱量使工件材料熱軟化。工具的移動(dòng)使軟化的工件材料從前部流向工具后部并在此處凝固。隨著冷卻，兩塊板之間形成一個(gè)連續(xù)的固體焊縫。整個(gè)過(guò)程中不會(huì)發(fā)生熔化，產(chǎn)生的溫度始終低于所連接金屬的固相線溫度
