
發布
注冊
/
登錄準靜態拉伸模擬的案例
復合材料殼單元準靜態拉伸模擬 ¥3
文件
LS-DYNA考慮熱效應的準靜態拉伸仿真 ¥19.98
本文以材料單軸拉伸試驗為例,說明如何在LS-DYNA中實現熱-力耦合仿真。本例K文件中去除溫度等關鍵字可實現無溫度的準靜態拉伸。
1. 工況
某合金材料以某一速率進行準靜態加載,環境溫度為500攝氏度。試樣網格如圖所示,一端固定,一端進行加載,研究溫度效應對材料的影響。
2. 求解設置
本例子,采用隱式算法,設置*INITIAL_TEMPERATURE、*LOAD_THERMAL,*CONTROL_THERMAL-等關鍵字,實現金屬材料的熱-力耦合求解
3.結果
有效應力云圖:
溫度云圖:常溫算例中,如有僅結構仿真,沒有熱傳導,使試樣中的塑性功90%轉化為溫度。500度算例中,固定端和加載段為剛體材料,不產生熱。
力-位移曲線,從圖中明顯看出溫度的軟化效應。
展開 高應變速率和準靜態力學拉伸性能有什么不同?如何準確選擇測試設備?
基于高速液壓伺服試驗機的材料動態拉伸試驗是獲得中低應變率力學性能的主要手段,但如何獲得材料的動態拉伸載荷、動態應變,以及失效過程的熱耗散數據是試驗測試的關鍵。就像飛機在服役過程中結構可能會遭受鳥撞、應急墜撞等沖擊載荷的作用,如飛機機頭和機翼結構是飛鳥、冰雹等外來物沖擊的密切關注部位,飛機機體下部結構則需進行抗墜撞設計以提高其適墜性。飛機結構在沖擊載荷作用下,材料的力學行為相較準靜態加載需考慮應變率效應的影響,即隨著加載應變率的提高,材料往往呈現出一定的應變率敏感性。以往研究表明,高強度材料的強度極限和失效應變等參數隨著應變率的提高會發生顯著變化,因此,為準確進行飛機結構的抗沖擊設計和分析,需通過試驗手段獲得材料的動態力學性能參數。
一般而言,應變率范圍10-1s-1~103s-1為中低應變率狀態,處于該范圍左右兩端之外的則分別為準靜態和高應變率狀態。需要說明的是在不同的應變率范圍,需匹配不同的試驗設備進行力學性能測試,如圖1所示,如準靜態范圍一般通過常規的靜態試驗機,中低應變率范圍則一般通過高速液壓伺服試驗機,而高應變率范圍則一般采用霍普金森桿試驗裝置。相較而言,中低應變率范圍內的材料動態力學性能測試方法尚沒有準靜態和高應變率下的測試方法成熟,主要體現為基于高速液壓伺服試驗機的材料中低應變率動態拉伸試驗相對較少,在關鍵試驗參數測試、試驗數據處理等方面有待進一步形成共識。
圖1 典型材料在不同應變率范圍的試驗裝置
高速拉伸試驗機
霍普金森桿
材料的動態應變測試
材料力學性能試驗中應變測試的常規方法包括應變電測法和引伸計測量方法。但受限于常規應變片使用量程的限制,無法測量材料的塑性變形全過程。而材料動態拉伸試驗為瞬態破壞過程,傳統機械引伸計易發生損壞也不適用。
展開 ABAQUS模擬圓管準靜態壓縮過程 ¥9.9
軟件:ABAQUS-Explicit
輸出結果:
n 準靜態壓縮過程中,圓管的應力與變形
n 圓管的支反力
n 圓管的能量吸收特性(塑性變形耗散能量)
Step1:
建立Part:圓管為殼體3D-deformable-shell,壓板為剛體3D-rigid body-shell,剛體需要添加reference point,位置任意,后面用于設置重量和邊界條件。
Step2:材料與截面屬性
材料參數:包含密度、彈性模量、泊松比和屈服強度
Section:厚度為2mm;賦予圓管section,剛體不需要section
Step3:裝配
選擇建立好的part作為instance,通過移動和旋轉調整二者的相對位置,然后通過陣列功能建立對側的壓板,亦可通過添加instance的方式建立對側的壓板。
展開 
ANSYS/LS-DYNA巖石、混凝土準靜態壓縮模擬 ¥10
ANSYS/LS-DYNA巖石、混凝土準靜態壓縮模擬
基于經驗公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構參數的確定方法(使用LS-DYNA隱式算法進行準靜態橡膠壓縮數值模擬) ¥12.86
基于經驗公式的不同硬度下橡膠Mooney?Rivlin模型本構參數的確定方法
—使用LS-DYNA隱式算法進行準靜態橡膠壓縮數值模擬
一、引言
橡膠材料的力學特性一般是通過材料力學性能試驗得到應力-應變數據,之后擬合相應的本構模型來得到其材料系數,然而這組系數只能在橡膠相應的實驗應變范圍內使用,一旦超出實驗應變范圍,這組系數就不再可靠。考慮到實驗的成本、實驗條件的多變、橡膠的材料不均勻及仿真研究時的迅速、高效性,本文基于理論分析和實驗經驗結果,結合仿真分析在不需進行試驗的前提下對不同硬度的橡膠Mooney?Rivlin模型本構參數予以確定,所確定的本構參數可滿足大部分仿真工況。
Mooney?Rivlin是一個比較經典的橡膠本構模型,使用它幾乎可以模擬所有橡膠材料的力學行為,其適用于中、小變形,一般可應用于應變約為100%(拉)和30%(壓)的情況。在仿真分析中使用較簡單、應用最廣泛、精度可接受的應變能密度函數首選Mooney?Rivlin模型,其是可表達接近不可壓縮天然橡膠應力應變特性的較合理的橡膠本構模型。
二、理論分析
橡膠的剪切模量和彈性模量主要取決于其邵氏硬度,根據彈性理論:
由式(1)和(2),令彈性模量相等可得:
由于橡膠的容積彈性模數K≈2720N/mm2,剪切模量G≤2.4N/mm2,代入可得其泊松比典型值為0.4996,與0.5十分接近,本構模型參數確定時可將泊松比視為0.5。因此橡膠材料的彈性模量和剪切模量有如下關系:
Mooney?Rivlin模型的表達式為:
該模型可很好的描述變形小于150%的橡膠材料力學性能,完全能夠滿足橡膠實際應用的性能計算。
展開 abaqus用riks仿真出的結果和implicit不中準靜態模擬結果一樣,哪個可信度更高?
abaqus用riks仿真出的結果和implicit不中準靜態模擬結果一樣,哪個可信度更高?
MATLAB/FORTRAN | 鍵基近場動力學(BBPD)動態松弛法實現準靜態單軸壓縮模擬(含預制裂隙),反力計算應力應變曲線 ¥119
程序采用經典的動態松弛算法(Dynamic Relaxation),將動力學方程轉化為解決準靜態問題的工具,模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應及裂紋擴展過程。
準靜態模擬方案:利用動態松弛代碼,通過人為阻尼迭代,穩定求解準靜態單軸壓縮過程。
預制裂隙建模:代碼內置預制裂隙邏輯,用戶可根據需求自定義裂隙的位置、角度和長度,觀察裂隙對材料強度的影響。
鍵基 PD 理論基礎:嚴格遵循 BBPD 理論,涵蓋近場半徑(Horizon)確定、微模量計算及斷裂準則。
單軸壓縮工況:預設標準的單軸壓縮邊界條件,模擬材料在受壓狀態下的損傷演化。
應力應變曲線計算:通過反力計算試樣的應力應變曲線。
MATLAB/Fortran 編寫:代碼結構清晰,算法邏輯直觀,無須配置復雜的第三方環境,適合學習與二次開發。
損傷演化可視化:程序包含后處理模塊,可生成裂紋擴展路徑、損傷場分布圖。
參數可調:材料參數、幾何尺寸、離散間距及迭代終止條件均可靈活修改。
展開 【開學季八折:技術鄰復合材料仿真模擬精品課程推薦】
內容包括采用CEL/SPH方法模擬水輪轉動問題(含詳細建模步驟), 及Abaqus 彈擊復合材料水箱模型詳解。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10052
9. ABAQUS-復合膠黏層材料拉伸破壞模擬
本案例采用Explicit顯示算法進行了準靜態拉伸模擬,試樣是外層為Al層,中間有四層0,90,0,90方向的復合材料膠合形成的復合板,中間的復合板采用Engineering定義剛度,并定義了Hasin失效準則,Al板定義了彈性,塑性,損傷等參數。輸出損傷相關場變量云圖,應力應變等,鋁板先斷裂。采用1/4模型,運算時間5小時。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c10616
10.ABAQUS- 子彈射擊防彈復合材料層板模擬
本案例基于ABAQUS/Explicit模擬了字典以240m/s的速度射擊復合材料板的過程,復合材料板是邊長100mm,厚度4mm的塊體,分成2mm厚的兩塊,表面層為復合材料鋪層(0/90/0),后面的2mm為鋁合金板,不考慮粘結層。定義了復合材料參數及Hanshin破案準則,鋁板采用Jonhson-Cook塑性模型和破壞模型,輸入相應參數。輸出應力應變及破壞準則,子彈速度曲線等。
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c11101
更多復合材料視頻課程,請上技術鄰學院頻道獲取哦~
https://www.yqgqt.org.cn/college
展開