易拉罐單向壓縮試驗(yàn)
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2021-12-08
易拉罐單向壓縮試驗(yàn)的視頻教程
圓柱試樣單向壓縮模擬
本文主要通過abaqus如何實(shí)現(xiàn)單向壓縮試驗(yàn)，同時(shí)對比了有無摩擦力對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。
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ABAQUS準(zhǔn)靜態(tài)分析（單向拉伸、三點(diǎn)彎曲、軸向壓縮）
3、基于ABAQUS的軸向壓縮準(zhǔn)靜態(tài)分析 包含詳細(xì)的材料模型、ppt、cae模型 仿真結(jié)果如下：
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【abaqus】巖石壓縮試驗(yàn)
課程名稱：abaqus巖石壓縮試驗(yàn) 第一節(jié)：僅考慮彈性巖石壓縮試驗(yàn)（免費(fèi)） 建模（軸對稱模型） 設(shè)置材料屬性（線彈性） 施加作用力與邊界條件（單軸壓縮） 提取總的壓力 第二節(jié)：考慮摩爾-庫倫塑性的巖石壓縮試驗(yàn) 第三節(jié)：考慮D-P塑性與損傷的巖石壓縮試驗(yàn) 備注：破壞結(jié)果與實(shí)際巖石的破壞結(jié)果有出入，如果需要理想的破壞結(jié)果，需要用fortran對材料參數(shù)進(jìn)行二次開發(fā)，自己編寫破壞準(zhǔn)則與損傷準(zhǔn)則
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易拉罐單向壓縮試驗(yàn)的實(shí)例教程
【iSolver案例分享】鋁制易拉罐的單向壓縮試驗(yàn)
一、模型背景
鋁制易拉罐的模型尺寸如圖一,壁厚為1mm,采用iSolver和Abaqus通用求解器分別求解該鋁制易拉罐在單向受壓情況下的應(yīng)力應(yīng)變分布情況。
圖一
二、建模
模型采用的單位制為 噸、毫米、牛、秒。鋁的密度取為7.85t/m3,彈性模量為215GPa,泊松比為0.33。
建模時(shí)，為節(jié)約計(jì)算成本，充分利用易拉罐的軸對稱性建立四分之一模型。模型邊界條件如圖二。模型底部固定，頂部施加均布力，四分之一模型的兩個(gè)側(cè)橫截面為軸對稱邊界。
模型的網(wǎng)格劃分情況如圖三。
圖二
圖三
三、Abaqus結(jié)果
1) 易拉罐側(cè)面應(yīng)力分布圖
2) 易拉罐頂部應(yīng)力分布圖
3) 易拉罐底部應(yīng)力分布圖
4) 易拉罐頂面應(yīng)力分布圖
5) 易拉罐側(cè)面應(yīng)變分布圖
6) 易拉罐頂面應(yīng)變分布圖
四、iSolver計(jì)算
Abaqus計(jì)算以后會自動(dòng)生成inp文件。我們將inp文件導(dǎo)入到iSolver中進(jìn)行求解。導(dǎo)入方式如下所示。
展開 本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)易拉罐的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS workbench 易拉罐壓縮顯示動(dòng)力學(xué)分析。
本案例完整得提供了分析相關(guān)所有分析文件。
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【問題描述】
模擬單向壓縮試驗(yàn)，材料在壓縮過程中，發(fā)生了塑性變形。現(xiàn)在已知其變形過程中真實(shí)應(yīng)力與塑性應(yīng)變曲線，要用軟件復(fù)現(xiàn)此過程。
已知：圓柱試樣直徑為30mm，高50mm。壓頭將其壓縮20mm。
材料的彈性模量為210e3MPa,泊松比為0.3，
材料的真實(shí)應(yīng)力-塑性應(yīng)變列表如下
【問題分析】
分析類型：因?yàn)槭蔷徛虞d的，使用靜力學(xué)分析。由于是接觸問題，為了保證收斂，使用兩個(gè)分析步，第一個(gè)分析步稍微有接觸，第二個(gè)分析步則壓縮20mm
幾何模型：由于是軸對稱，使用軸對稱類型。對式樣使用變形體，對壓頭使用解析剛體；創(chuàng)建時(shí)使得壓頭和式樣距離5mm。
材料模型：彈塑性材料，按照給定的數(shù)據(jù)分別輸入彈性數(shù)據(jù)和塑性數(shù)據(jù)表格。
交互作用：壓頭和試件之間使用無摩擦接觸。
邊界條件：試件底邊沒有豎直位移；壓頭分兩次下移，第一次是-5.001mm,第二次達(dá)到-25mm
【求解步驟】
1. 創(chuàng)建部件
創(chuàng)建兩個(gè)部件
均為軸對稱，前一個(gè)是變形體
后一個(gè)是壓頭，剛體，并在其中點(diǎn)創(chuàng)建參考點(diǎn)。
2. 創(chuàng)建材料和截面屬性
創(chuàng)建材料，其彈性屬性
塑性屬性
創(chuàng)建均值實(shí)體截面，并與上述材料屬性關(guān)聯(lián)
將上述截面屬性賦予給式樣。
3. 創(chuàng)建裝配
將上述二部件裝配在一起
4. 設(shè)置分析步
除了系統(tǒng)默認(rèn)的分析步外，設(shè)置兩個(gè)分析步
兩個(gè)分析步都打開大變形開關(guān)，其中第二個(gè)分析步設(shè)置時(shí)間增量如下
即大致希望對于該分析步設(shè)置20個(gè)載荷子步。
5. 定義接觸
首先定義無摩擦的接觸
然后選取直線的下方，試件的上面直線作為接觸面，并引用上述接觸屬性創(chuàng)建無摩擦的接觸
6.
展開 【問題描述】
模擬單向壓縮試驗(yàn)，材料在壓縮過程中，發(fā)生了塑性變形。現(xiàn)在已知其變形過程中真實(shí)應(yīng)力與塑性應(yīng)變曲線，要用軟件復(fù)現(xiàn)此過程。
已知：圓柱試樣直徑為30mm，高50mm。壓頭將其壓縮20mm。
材料的彈性模量為210e3MPa,泊松比為0.3，
材料的真實(shí)應(yīng)力-塑性應(yīng)變列表如下
【問題分析】
分析類型：因?yàn)槭蔷徛虞d的，使用靜力學(xué)分析。由于是接觸問題，為了保證收斂，使用兩個(gè)分析步，第一個(gè)分析步稍微有接觸，第二個(gè)分析步則壓縮20mm
幾何模型：由于是軸對稱，使用軸對稱類型。對式樣使用變形體，對壓頭使用解析剛體；創(chuàng)建時(shí)使得壓頭和式樣距離5mm。
材料模型：彈塑性材料，按照給定的數(shù)據(jù)分別輸入彈性數(shù)據(jù)和塑性數(shù)據(jù)表格。
交互作用：壓頭和試件之間使用無摩擦接觸。
邊界條件：試件底邊沒有豎直位移；壓頭分兩次下移，第一次是-5.001mm,第二次達(dá)到-25mm
【求解步驟】
1. 單元類型
單元選擇182單元，并設(shè)置為軸對稱約束。
2.材料模型
設(shè)置材料的彈性屬性，如下圖所示：
再設(shè)置材料的塑性模型，如下圖所示：
3.創(chuàng)建幾何模型
創(chuàng)建一個(gè)矩形面和一條線，顯示的線體模型如下圖所示：
4.劃分網(wǎng)格
劃分矩形面單元，單元尺寸設(shè)置為1.5mm，使用自由網(wǎng)格劃分方式，如下圖所示：
5.創(chuàng)建接觸
壓頭為剛性體，使用剛?cè)峤佑|，其中剛性體選擇上面的線，剛性體的控制點(diǎn)可以選擇在幾何體的質(zhì)量中心；柔性體選擇矩形的兩側(cè)面的線和上面的線，其余保持默認(rèn)，創(chuàng)建完成之后，注意接觸面的法線方向。
展開 試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
常規(guī)金屬材性實(shí)驗(yàn)一般可以獲得三種數(shù)據(jù)：試驗(yàn)機(jī)荷載、試驗(yàn)機(jī)位移、引伸計(jì)測得的應(yīng)變。然而，引伸計(jì)一般在獲得后0.05應(yīng)變后便取下，這意味著獲得不到應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)^程曲線。筆者的解決方法是，舍去彈性階段的試驗(yàn)機(jī)位移，利用塑性階段應(yīng)力相等與剛度相等原則處理位移數(shù)據(jù)，獲得塑性階段的應(yīng)變數(shù)據(jù)，再與引伸計(jì)應(yīng)變數(shù)據(jù)拼接，從而得到一條完整的應(yīng)力-應(yīng)變曲線。
下文以1.5mm鋼板的材性試驗(yàn)以例進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與有限元分析。圖2為其中一個(gè)試樣的處理結(jié)果，其中“Extensometer”為引伸計(jì)獲得，“Facility”為試驗(yàn)機(jī)位移經(jīng)處理后獲得。
圖2 應(yīng)力-應(yīng)變?nèi)€
有限元模型
材料模型
有了應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)，即可建立本構(gòu)模型。同材料的彈、塑性行為，所有應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系應(yīng)為真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。對于起始準(zhǔn)則，通過應(yīng)力-應(yīng)變數(shù)據(jù)提取起初斷裂應(yīng)變
。本例中斷裂應(yīng)變、應(yīng)力三軸度與應(yīng)變率分別取為0.221、0.333、0。
展開 
易拉罐單向壓縮試驗(yàn)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
易拉罐單向壓縮試驗(yàn)的最新內(nèi)容
模型：常規(guī)態(tài)近場動(dòng)力學(xué)
語言：Fortran
可實(shí)現(xiàn)完整多晶巖石或帶預(yù)制裂紋多晶巖石的單軸壓縮試驗(yàn)的數(shù)值模擬，可出應(yīng)力-應(yīng)變曲線、損傷等演化過程。
（贈(zèng)送代碼使用指導(dǎo)）
ASTM D6641復(fù)合材料壓縮試驗(yàn)方法分享5個(gè)月前
復(fù)合材料因其卓越的比強(qiáng)度、比剛度和可設(shè)計(jì)性，在航空航天、軌道交通、汽車工業(yè)等高端裝備領(lǐng)域獲得了廣泛應(yīng)用。其中，壓縮性能是評價(jià)復(fù)合材料結(jié)構(gòu)承載能力的關(guān)鍵指標(biāo)，然而，由于其各向異性、層間強(qiáng)度相對較低等特點(diǎn)，壓縮性能的準(zhǔn)確測試一直是材料測試領(lǐng)域的難點(diǎn)和重點(diǎn)。
復(fù)合材料壓縮測試方法多樣，其核心區(qū)別在于載荷引入方式，不同的方式對應(yīng)著不同的應(yīng)用場景和材料類型。
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ASTM
Abaqus纖維金屬層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)！（glare板）
已實(shí)現(xiàn)層合板斷裂，且已解決網(wǎng)格畸變問題，層間內(nèi)插cohesive單元，補(bǔ)片與母體間采用cohesive膠接，模型采用hashin失效準(zhǔn)則
內(nèi)附有cae，inp，Vumat 子程序
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)7個(gè)月前
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)！已實(shí)現(xiàn)層合板斷裂，且已解決網(wǎng)格畸變問題，層間內(nèi)插cohesive單元，補(bǔ)片與母體間采用cohesive膠接，模型采用puck失效準(zhǔn)則；內(nèi)附有cae，inp文件，不包含vumat子程序，僅做建模學(xué)習(xí)使用，適合初學(xué)者! 自做模型
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)7個(gè)月前
Abaqus纖維復(fù)合材料層合板沖擊后壓縮試驗(yàn)！已實(shí)現(xiàn)層合板斷裂，且已解決網(wǎng)格畸變問題，層間內(nèi)插cohesive單元，補(bǔ)片與母體間采用cohesive膠接，模型采用puck失效準(zhǔn)則；內(nèi)附有cae，inp，puck Vumat 子程序；可贈(zèng)送快速建模插件! 自做模型！
本案例適合哪些人學(xué)習(xí)：
1、學(xué)習(xí)型仿真工程師
2、理工科院校學(xué)生
3、對有限元分析感興趣的工程師
你會得到什么：
1、學(xué)習(xí)易拉罐的三維模型處理
2、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮非線性接觸相關(guān)的接觸設(shè)置
3、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮顯示動(dòng)力學(xué)分析步的建立
4、學(xué)習(xí)易拉罐壓縮顯示動(dòng)力學(xué)分析的載荷施加
案例介紹：
所使用軟件為ANSYS workbench2020r2.
案例介紹了ANSYS
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1836426
第 20 篇：地基中波的傳播特性
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1842480
第21篇：自主化圓柱建模及靜力分析
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1845836
第 22 篇：鋁制易拉罐的單向壓縮試驗(yàn)
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1836426
第 20 篇： 地基中波的傳播特性
https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1842480
第21篇：自主化圓柱建模及靜力分析
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第 22 篇： 鋁制易拉罐的單向壓縮試驗(yàn)
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第 20 篇：地基中波的傳播特性
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第21篇：自主化圓柱建模及靜力分析
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第 22 篇：鋁制易拉罐的單向壓縮試驗(yàn)
曹 斌１，李金榮１，于 洋１，鮑 軍１，朱權(quán)琛１，王殿禹２
（１.合肥通用機(jī)械研究院有限公司，壓縮機(jī)技術(shù)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，合肥通用機(jī)電產(chǎn)品檢測院，安徽合肥 ２３００３１；２.合肥工業(yè)大學(xué)，安徽合肥 ２３００３１）
