應力腐蝕仿真
關注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時間：2026-01-05
應力腐蝕仿真的視頻教程
ABAQUS 燒蝕/腐蝕仿真 UEL子程序
在 ABAQUS 里用自定義單元（UEL）實現(xiàn)“固體被氧氣腐蝕/燒蝕”的耦合仿真，并給出一種無需水平集即可自動追蹤腐蝕界面的簡單方法。要點如下： 1. 物理模型 - 力學場：靜力平衡，材料剛度隨腐蝕損傷 d??? 退化。
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Workbench熱分析及溫度應力（熱應力）仿真分析
本教程從幾何建模、網(wǎng)格劃分（mesh）到物理參數(shù)設置、求解到后處理進行詳細講解，耦合了穩(wěn)態(tài)熱分析，瞬態(tài)熱分析以及瞬態(tài)結構分析的多物理場仿真模型，使學習者掌握多物理環(huán)境的熱應力分析的整個流程； 本教程結合相關CAE工程師在工程實踐中案例講解，結合了熱應力的產(chǎn)生的原因以及介紹了溫度應力的產(chǎn)生條件；貼合實際應用，可作為初學者掌握熱應力仿真分析的基礎和入門教程； 本教程基于ansys workbench19.0
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輪軌滾動接觸應力仿真分析全流程 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)格模型導入、定義輪軌接觸、添加約束和載荷，進行靜力學分析和動力學分析、對計算結果進行查看，提取應力數(shù)據(jù)（接觸應力、接觸斑、Mises應力、周向/軸向切應力）。 本視頻講解的較為細致，尤其適合鐵路輪軌接觸分析及ABAQUS、ANSYS、Hypermesh、SolidWorks聯(lián)合仿真的初學者，視頻時長充足。
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應力腐蝕仿真的實例教程
圖2 晶體的有限元建模
應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，穿晶腐蝕的機理更加復雜。目前有限元仿真可以對沿晶應力腐蝕的過程做出仿真。首先需要確定所有晶粒之間的邊界，從而進一步在仿真中得到發(fā)生應力腐蝕開裂的路徑。如下圖所示找出了所有的晶體邊界。
圖3 開裂路徑的設置
應力腐蝕過程存在著三個階段：潛伏階段、裂紋萌生階段以及裂紋傳播階段。在潛伏階段中，晶體微結構受到應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。之后裂紋逐漸擴展，達到裂紋傳播階段，此時裂紋擴大至可以穿過整個晶間區(qū)域。有限元仿真的一個難點在于準確的判斷出不同的晶粒間所處的應力腐蝕的階段，為此相關研究人員開發(fā)出了一套如下圖所示的具體仿真流程。
圖4 應力腐蝕開裂仿真流程
仿真過程中可以通過不同晶粒之間的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仿真，并沒有引入多物理場。氧化一般會發(fā)生在金屬與水的交界面上，當判斷晶粒間出現(xiàn)氧化后，會給晶粒間一個更小的臨界切應力，使得裂紋萌生的過程更容易發(fā)生。
首先，需要計算裂紋出現(xiàn)前晶體結構上的應力結果，再根據(jù)應力計算結果，基于開裂準則來判斷裂紋是否萌生。下圖中展示了（100）（111）（110）晶向交界處的平均等效應力計算結果。
圖5
晶體截面上平均等效應力的計算結果
再依據(jù)開裂準則可以判斷出裂紋是否萌生和傳播擴展，接下來就可以進一步對應力腐蝕開裂處的上下邊界進行平均等效應力計算。下圖展示了發(fā)生應力沿晶腐蝕后，每個高斯積分點上的等效應力計算值統(tǒng)計結果。
展開 螺旋管的橢圓型缺陷應力腐蝕仿真 ￥1000
應力腐蝕是指在特定應力條件下，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)接觸時的化學反應和材料內(nèi)部的應力相互作用導致的。應力腐蝕通常發(fā)生在金屬材料表面受到應力作用的情況下，同時接觸有特定的化學介質(zhì)。應力可以來自外界應力（如拉伸、彎曲、擠壓等），也可以是由材料內(nèi)部的殘余應力引起的。化學介質(zhì)可以是溶液、氣體或其它特定的環(huán)境條件。應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，因為它通常限制在應力集中的區(qū)域，如焊縫、金屬接頭或應力集中點等。隨著時間的推移，這些裂紋可能會擴展并最終導致材料的完全破壞。
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年腐蝕期間下的應力分布和腐蝕厚度，仿真結果如圖2所示。
圖1 幾何模型
應力分布
腐蝕厚度
圖2 仿真結果
感興趣的朋友，歡迎交流模型！
展開 材料或零件在應力和腐蝕環(huán)境的共同作用下引起的開裂稱為應力腐蝕開裂，這是應力與腐蝕聯(lián)合作用的結果。如果只有一個方面，應力或者介質(zhì)的作用，破壞不會發(fā)生，但當二者聯(lián)合作用時，卻能很快發(fā)生開裂。因此，發(fā)生應力腐蝕時，應力是很低的，介質(zhì)的腐蝕性也是很弱的，也正由于此，應力腐蝕經(jīng)常受到忽視，導致“意外”事故不斷發(fā)生，造成巨大危害和損失。
◆分類
1、點腐蝕
是一種導致腐蝕的局部腐蝕形式。
2、晶間腐蝕
晶粒間界是結晶學取向不同的晶粒間紊亂錯合的邊界，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
是用來描述在整個合金表面上以比較均勻的方式所發(fā)生的腐蝕現(xiàn)象的術語。當發(fā)生全面腐蝕時，材料由于腐蝕而逐漸變薄，甚至材料腐蝕失效。不銹鋼在強酸和強堿中可能呈現(xiàn)全面腐蝕。全面腐蝕所引起的失效問題并不怎么令人擔心，因為，這種腐蝕通常可以通過簡單的浸泡試驗或查閱腐蝕方面的文獻資料而預測它。
◆特點
1、造成應力腐蝕破壞的是靜應力，遠低于材料的屈服強度，而且一般是拉伸應力。
2、應力腐蝕造成的破壞，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)相組合時才會造成應力腐蝕。
展開 而不同的應力作用會產(chǎn)生不同的效果，交變應力和環(huán)境共同作用產(chǎn)生腐蝕疲勞，它和固定應力產(chǎn)生的應力腐蝕破裂通常有明顯區(qū)別。通常腐蝕疲勞比應力腐蝕產(chǎn)生的后果更嚴重。此外，加載速度的不同也會影響鋁合金應力腐蝕的敏感性。（來源：鋁友社區(qū)）
在腐蝕分析中，我們經(jīng)常研究的腐蝕表面所具有的電氣連接可不像控制電流或電壓那么簡單。相反，電極表面可能直接短路連接到另一個電極，例如單樁與過渡連接件之間的電氣連接。在本篇博客文章中，我們將討論如何在 COMSOL 軟件中使用適當?shù)倪吔鐥l件來描述這些電極和外部短路。
短路和電偶腐蝕仿真
在之前的博客文章中，我們討論了鋰離子電池短路的建模，我們當時分析了一個被鋼針刺穿而產(chǎn)生短路的電池，并直接在幾何中繪制了穿過鋼針的電流路徑。
電偶腐蝕 是另一種系統(tǒng)，金屬表面之間的電氣連接起著非常重要的作用。在電偶腐蝕中，兩種具有不同電化學反應活性的金屬處于電接觸狀態(tài)，從而提供一條電流路徑，使其中一種金屬腐蝕，而化學物質(zhì)（通常是溶于水的氧）在不活潑金屬端被還原。
舉例來說，為了模擬電偶腐蝕，我們可以選擇使用與低碳鋼連接的鎂合金。由于鎂具有負值較大的（氧化）腐蝕電位，因此它會優(yōu)先腐蝕。經(jīng)過一段時間后，鎂電極材料被腐蝕。
電解質(zhì)電位分布（彩色表面）和電流密度（箭頭）。電解質(zhì)電流從腐蝕的鎂合金（右）流向低碳鋼（左）。
與電解質(zhì)相比，金屬具有非常高的電導率，因此我們通常認為金屬具有均勻電位。如果兩種金屬相互連接，則整個表面的電位是恒定的，這是電偶腐蝕的特征條件，即電極之間沒有外加電壓。相反，電化學電池由于兩種金屬不同的電化學環(huán)境和反應活性而發(fā)生極化。這種反應性差異產(chǎn)生了不同金屬上電位不同的雙電荷層。
為了方便起見，我們經(jīng)常使用該電位作為系統(tǒng)地，表示在電位 φs 下具有簡單邊界條件的短路金屬。在電化學模型中，我們使用“電極表面”邊界條件在整個連接金屬表面設置 φs = 0。
從上圖可以明顯地看出，電解質(zhì)電位在整個表面上并不均勻，而是隨著“電極反應”邊界條件中設置的局部腐蝕電位而變化，也可能取決于電極動力學或質(zhì)量傳輸。
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應力腐蝕仿真的相關專題、標簽、搜索
應力腐蝕仿真的最新內(nèi)容
材料卡片是仿真分析的"基因"，決定了有限元計算結果的精度上限。
在碰撞仿真、NVH分析、產(chǎn)品可靠性評估等場景中，材料參數(shù)設置的準確性直接影響仿真的可信度。然而，實驗室提供的原始材料曲線與仿真軟件所需的有效應力應變曲線之間，存在一道需要跨越的轉化鴻溝。本文基于實戰(zhàn)經(jīng)驗，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。
為什么使用化學發(fā)泡分析?
化學發(fā)泡成型是模穴先透過熔膠做部分填充，再由化學發(fā)泡反應所產(chǎn)生的氣體導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)品變型后無法復元；但軟性發(fā)泡產(chǎn)品在施力產(chǎn)生變形后，可以恢復到原始狀態(tài)。聚氨酯發(fā)泡產(chǎn)品的優(yōu)點是可以讓產(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
在當今制造業(yè)的浪潮中，焊接技術作為連接金屬結構的核心工藝，其重要性不言而喻。然而，焊接過程中產(chǎn)生的殘余應力和微觀結構變化，常常對焊接接頭的性能和壽命產(chǎn)生深遠影響。為了優(yōu)化焊接工藝、提高焊接質(zhì)量，準確預測焊接殘余應力和微觀結構分布變得至關重要。在這一領域，Marc軟件憑借其強大的功能和卓越的性能，成為焊接仿真領域的先鋒。
焊接仿真：從復雜到精準的轉變
焊接過程涉及復雜的熱-力學行為，包括高溫下的相變
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉子應力仿真
1.模型包含電機轉子鐵心和轉軸
2.轉子鐵心與轉軸施加過盈接觸配合
3.轉軸施加峰值扭矩250Nm的載荷
4.評估轉子鐵心和轉軸的應力和變形情況
5.參考時請考慮仿真模型與實際模型存在的偏差
OpenFOAM 中 RANS 湍流建模介紹
發(fā)布于2025年12月
MP4 |視頻：h264,1920x1080
語言：英語 |時長：1小時30分鐘
容量：1.32 GB
你將學
到的內(nèi)容 描述雷諾-平均納維-斯托克斯方程、雷諾應力的概念以及湍流建模的必要性。
解釋布辛內(nèi)斯克假說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)氧樹脂進行電子灌封具有以下這些優(yōu)勢：
? 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，保護電子組件不受潮濕、灰塵和其他環(huán)境因素影響，提高設備的穩(wěn)定性和可靠性。
? 保護組件：電動車和行動裝置，尤其是高功率組件，通常會受到機械震動或沖擊的影響。因此會針對這些材料提供額外的防護，降低損壞風險。
? 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)中的一個關鍵鏈路。由于反復接通和斷開電源，微電子元件受
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到熱循環(huán)的作用，因此，焊點處出現(xiàn)裂紋，斷開了芯片與印刷電路板的連接，從而導
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表面貼裝制造被廣泛用于組裝片式電阻封裝，能夠將電子元件直接貼裝在印刷電路板（PCB）的表面。對更小的手持設備不斷增長的需求促使片式電阻器尺寸更小，這反過來又引發(fā)了對焊點熱疲勞壽命以及故障發(fā)生情況的擔憂。
表面貼片電阻會受到熱循環(huán)的影響。材料之間的熱膨脹差異會在結構上產(chǎn)生熱應力，
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，因此會產(chǎn)生稱為蠕變的變形
攪拌摩擦焊（FSW）是一種固態(tài)焊接技術，用于金屬的連接，無需填充材料。一個圓柱形旋轉工具插入牢固夾緊的工件中，并沿著待焊縫移動。隨著工具沿焊縫移動，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連續(xù)的固體焊縫。整個過程中不會發(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
在渦輪機行業(yè)，用流體冷卻渦輪葉片是常見的做法 流經(jīng)冷卻孔。由于刀片中的溫度梯度， 會產(chǎn)生熱應力，從而導致葉片失效。
在典型的熱應力分析中，溫度被計算出來，然后應用為 應力分析的荷載條件。雖然可以解決 溫度通過對共軛傳熱進行建模 計算流體動力學 （CFD） 代碼，它需要大量的 計算資源。CFD 的降階模型，假設一維流 通過孔，可以提供一種廉價的解決方案，而不會造成重大損失 準確性。由于通過冷卻孔的質(zhì)量流量是已知的
