鉚釘沖壓應力分析的案例
[實例]ABAQUS顯示動力學-鉚釘沖壓仿真-Lagrange and CEL ￥10
ABAQUS顯示動力學-鉚釘沖壓過程-Lagrange and CEL
1. 建立幾何模型：
鉚釘、上下模、帶孔的零件。注意！其中采用CEL（Coupled Eulerain-Langrangain歐拉-朗格朗日耦合）的鉚釘模型是一個區域、釘沖壓變形前后網格存在的最大區域！
2.劃分網格、裝配
（略、默認大家都會...）（模型可在末尾下載.inp）
3. 單元類型、材料屬性
拉格朗日法的單元：4個零件單元都為C3D8R。下左圖。
CEL（Coupled Eulerain-Langrangain歐拉-朗格朗日耦合）鉚釘采用的是歐拉單元EC3D8R，其他為C3D8R(拉格朗日單元)，下右圖。
材料屬性：
零件材料都為鋼：
steel：E=210000Mpa，泊松比0.266，密度7.8e9t/mm3.。
注意！鉚釘的材料帶塑性！！其它的材料不帶塑性。采用應力應變描述塑性特性Plastic：
4. 建立分析步：采用顯示動力學 Dynamic Explicite，時間0.001秒。
5.建立3個參考耦合點，將除銷釘外的3個零件分別與3個參考點剛性耦合。
6. 接觸：采用自接觸ALL*with self
7.約束，位移。
全約束帶孔的零件。采用位移模擬兩端沖壓鉚釘：上端零件向下位移3mm，下端零件向上位移2mm。
特別注意：
CEL中需要通過預定義場中的Material assignment賦予鉚釘材料存在的區域。
展開 在WB環境下，使用靜應力分析進行模擬沖壓過程
由于靜應力分析是WB中最為簡單的一個模塊了，所以為了方便像我一樣的初學者也能看明白這個模擬，我就選擇了這個模塊進行分析
1.因為sw這款軟件我們公司統一使用，我用的也比較多，所以優先選擇這款軟件進行模型的建立。
然后將模型導入到WB中。
在材料設置一欄里，將沖頭和模具設置為剛體，不發生形變。
沖頭直徑25mm，被沖壓件直徑為35mm，放在一個直徑為35mm的模具中
將沖頭和模具設置為合金鋼，被沖壓件設置為鋁合金，進行沖壓。
2.受力圖如下所示
受應力最大的地方為模具的內壁，壓力大小為6582MPa，在后續的生產中，模具還需進行熱處理一下，提高一下強度。
也可以使用lsdyna模塊來進行分析，lsdyan主要用于非線性分析
在有限元仿真分析中，網格的質量對分析結果影響不容忽視。尤其是針對一些變形體的分析，如靜力學分析等，一般而言網格質量越好，計算精度越準確。那么如何良好的控制網格使得計算精度與現實精度相近成為了仿真領域內極其重要的一環。
為了劃分出良好的網格，因此而衍生出了一些用于優化網格的軟件。而在Ansys Workbench中也具有網格劃分的功能，雖然網格劃分只是Workbench中的一步，但是針對大多數工程問題已經漸漸的可以滿足要求了。
根據實際來進行加密網格降低計算機的運算量
總結：使用該軟件的時候，需加強前處理的步奏，降低計算機的運算時間。
展開 2012阿毅沖壓仿真系列講座-沖壓用應力應變曲線的處理方法
在板材的模擬仿真運算中，經常需要設定材料參數,沖壓材料參數設置主要是對硬化曲線進行設置，硬化曲線通常可以由拉伸試驗取得，但是普通的拉伸試驗取得的是力/位移曲線，這就需要對拉伸試驗的結果進行處理，得到真實的應力應變曲線,由于實驗所得的數據太多，一般為幾千個點，甚至為上萬個點，而平常仿真軟件輸入的點一般為幾百個，所以為了得到有效數據必須對原始數據進行處理。
1：對力-位移曲線進行處理1.1 清理無效數據
將前面的空白點予以刪除，并對位移進行初步的圓整，四舍五入即可；
如上圖所示，圖中的0位移節點，要刪除點，直至第一個位移為非0點；結果如下圖所示；
1.2 對位移進行初次的處理
位移的數據，小數點后有很多位，首先處理到小數點后5位；
2.計算工程應力應變曲線
應力=力/（厚度*寬度） 應變=伸長量/初始長度
3.計算真實應力應變曲線
真實應力=工程應力*（1+工程應變） 真實應變=LN(1+工程應變)
4.取整
將應力應變曲線，應力保留小數點后4位即可，應變小數點后5位；
5.篩選數值；
以應變為0.002為增量，取相應的應力值；并繪制折線圖，然后取有效區域數值；
上圖中的，紅圈部分為無效區域；
6：有效應力應變
有效應力應變曲線一般是將數據的彈性部分去除，比如上面的表格，直接將0.003（或0.004）之前的對應的應力舍去，應變不變，應力順移即可；（即：0應變為對應的應力為原來0.004對應的應力，0.002應變對應的應力為原來0.006對應的應力）
經過以上的處理方法，得到有效應力應變曲線，就可以將得到的數值導入到CAE軟件中，進行數值計算。
展開 關于Solidworks裝配體分析中，鉚釘的設置
技術鄰的大神，做飛機結構的有限元分析時，有大量鉚釘連接、Hi-lok連接、甚至螺栓連接。目前用solidworks建的模型，里面有螺栓連接的接觸條件，但是沒有鉚釘連接的，想問下是否有大神清楚如何操作鉚釘接觸，有獎討論，歡迎參與，謝謝。
2012阿毅沖壓仿真系列講座-沖壓用應力應變曲線的處理方法
在板材的模擬仿真運算中，經常需要設定材料參數,沖壓材料參數設置主要是對硬化曲線進行設置，硬化曲線通常可以由拉伸試驗取得，但是普通的拉伸試驗取得的是力/位移曲線，這就需要對拉伸試驗的結果進行處理，得到真實的應力應變曲線,由于實驗所得的數據太多，一般為幾千個點，甚至為上萬個點，而平常仿真軟件輸入的點一般為幾百個，所以為了得到有效數據必須對原始數據進行處理。
1：對力-位移曲線進行處理1.1 清理無效數據
將前面的空白點予以刪除，并對位移進行初步的圓整，四舍五入即可；
如上圖所示，圖中的0位移節點，要刪除點，直至第一個位移為非0點；結果如下圖所示；
1.2 對位移進行初次的處理
位移的數據，小數點后有很多位，首先處理到小數點后5位；
2.計算工程應力應變曲線
應力=力/（厚度*寬度） 應變=伸長量/初始長度
3.計算真實應力應變曲線
真實應力=工程應力*（1+工程應變） 真實應變=LN(1+工程應變)
4.取整
將應力應變曲線，應力保留小數點后4位即可，應變小數點后5位；
5.篩選數值；
以應變為0.002為增量，取相應的應力值；并繪制折線圖，然后取有效區域數值；
上圖中的，紅圈部分為無效區域；
6：有效應力應變
有效應力應變曲線一般是將數據的彈性部分去除，比如上面的表格，直接將0.003（或0.004）之前的對應的應力舍去，應變不變，應力順移即可；（即：0應變為對應的應力為原來0.004對應的應力，0.002應變對應的應力為原來0.006對應的應力）
經過以上的處理方法，得到有效應力應變曲線，就可以將得到的數值導入到CAE軟件中，進行數值計算。
展開 沖壓加工變形中所說的應力指的是什么
金屬材料在沖壓加工成形時，外力通過沖壓模具作用于毛坯，使毛坯產生塑性變形，同時在毛坯內部引起反抗變形的內力。內力是指變形物體內部相互作用的力，包括由于外力引起的內力及內部原有的相互作用的內力。
應力是指單位面積上內力的集度或截面上的各處內力的分布，如拉應力、壓應力及彎曲應力等。在一般情況下，沖壓件毛坯變形區各處的應力和應變都不盡相同。
從精密沖壓件產品分類分析精密沖壓前景
當今社會，隨著五金制品行業的發展，五金沖壓件生產設備和技術在不斷改進，五金沖壓件越來越精密，產品種類也越來越多，市場規模在不斷擴大。精密沖壓件按行業、用途和工藝特點可分為多種類型：
1、家電零件:主要包含大家電零件,如彩管電子零件,以及小家電零件,各類結構件和功能件等。
2、汽車零件：主要包含汽車結構件、汽車功能件、汽車車床件、汽車繼電器等。
3、電子零件類:主要包含有連接器件、接插件、電刷件、電器端子、彈性零件等。
4、IC集成電路引線框架:主要包含分立器件引線框架和集成電路引線框架等。
5、電器鐵芯:主要包含E字形變壓器鐵芯、EI形變壓器鐵芯、工字形變壓器鐵芯、以及其他變壓器鐵芯片等。
6、電機鐵芯:主要包含單相串勵電機鐵芯、單相家用電機鐵芯、單相罩極電機鐵芯、永磁直流電機鐵芯、工業電機鐵芯、塑封定子鐵芯等。
7、換熱器翅片:主要包含工業換熱器翅片、家用換熱器翅片、汽車用換熱器翅片等。
8、其他類零件:主要包含儀器儀表零件、IT類零件、聲學類和攝像類零件、現代辦公用類零件、以及日用五金件等。
精密沖壓件具有種類豐富、材料多樣性、自動化生產批量大、精度高、形狀復雜、技術含量和附加值高等特點,在各行各業中都有廣泛應用,發揮著重要作用。
精密沖壓是一項節能,環保的制造技術,具備技術含量高,資金投入大,產品附加值高等特點.近十年來,精密沖壓技術的應用在國內得到了迅猛的發展,尤其在汽車領域，幾乎所有的乘用車廠均大量采用精密沖壓.由此可見，國內的精密沖壓技術應用正處于快速發展的階段,精密沖壓在金屬加工工藝中有著廣闊的發展前景。
展開 加工五金沖壓件中縮口的沖壓工藝性分析
縮口就是將先拉深好的圓筒形五金沖壓件或管件坯料，通過縮口模具使其口部直徑縮小的一種成形工序。廣泛地用于國防工業、機械制造業和日用工業中。若用縮口代替拉深工序加工某些零件，可以減少成形工序。
一、加工五金沖壓件中縮口工序的變形特點：
1、在壓力F的作用下，模具工作部分壓迫坯料的口部，使變形區的五金沖壓件材料基本上處于兩向受壓的平面應力狀態和一向壓縮、兩向伸長的立體應變狀態。在切向壓縮主應力σ3的作用下，產生了切向壓縮主應變ε3，由此引起的材料轉移導致了高度和厚度方向的伸長應變ε1和ε2，變形主要是直徑因切向受壓而縮小，同時高度和厚度有相應的增加。
2、坯料端部直徑在縮口前后不宜相差太大，否則切向壓應力值過大易使變形區失穩起皺。在非變形區的筒壁部分由于承受縮口壓力，也有可能失穩而彎曲變形，所以防止失穩起皺和彎曲變形是五金沖壓件縮口工藝要解決的主要問題。
3、五金沖壓件材料的塑性好、厚度大，模具對筒壁的支承剛性好，極限縮口系數就小。此外，極限縮口系數還與模具工作部分的表面形狀和粗糙度、坯料的表面質量、潤滑等有關。不同材料和不同厚度的平均縮口系數、不同支承方式所允許的第一次縮口的極限縮口系數［m］也不同。
4、縮口工件的d/D值大于極限縮口系數時，則一次縮口即成；當d/D值小于極限縮口系數時，則需多次縮口，每次縮口工序后最好進行中間退火。
文章推薦：加工沖壓件用的多工位級進模與普通級進模的對比
展開 如何做好沖壓件？沖壓件首檢的必要性分析~
01
首件及首件檢驗的定義
① 過程改變
生產過程中，5M1E(人、機、料、法、環、測)中任何一個或多個生產要素發生改變，如人員的變動、設備的調整和維修、換料和換工裝夾具、設計變更、停線等等。
② 首件
每個班次/產線生產投入開始時或過程發生改變后，生產線加工的第一件或前幾件產品。對于大批量生產來說，“首件”往往是指一定數量的樣品。
③ 首件檢驗
對每個班次剛開始時或過程發生改變后，生產線加工的第一或前幾件產品進行的檢驗。檢驗的數量，可以根據不同企業或客戶的要求制定。一般來說，至少需要對連續生產的3-5件產品進行檢驗，合格后方可繼續加工后續產品。在設備或制造工序發生任何變化，以及每個工作班次開始加工前，都要嚴格進行首件檢驗。
02
首件檢驗的目的
展開 2012阿毅沖壓仿真系列講座-沖壓仿真基本常識及分析基本流程
2012阿毅沖壓仿真系列講座-沖壓仿真基本常識及分析基本流程
談談飛機結構細節應力分析技術 附實用飛機結構應力分析及尺寸設計下載
由于早期計算機軟硬件的限制，早期的有限元方法使用繁瑣，功能有效，只能進行小規模的簡單分析。
早期有限元分析前后置處理極為繁瑣，建網格模型靠手工，獲得結果靠打印，真可以說是“有限元，無限煩”。上世紀90年代逐步發展起來了自動網格劃分技術，大大提高了建模效率，使以準確獲得局部細節應力應變狀態為目的的細節分析成為可能。
4結構細節分析概述
結構細節分析相對于以獲得諸如飛機結構的復雜結構總體受力與傳力為目的的總體分析有以下特點：
以獲得受力結構局部細節準確的變形、應力/應變等力學特性為目的；
相對總體分析，細節分析關注局部細節，一般是在總體分析的基礎上，采用相對較細的網格，來考慮總體分析中無法考慮的局部因素；所用單元一般是3D，但也可以是2D的，甚至是1D；
由于分析能力的提高，現在細化分析范圍越來越大，簡單結構可以做到全結構級的仿真分析。
由于通常人們主要關心應力，細節分析又常稱為細節應力分析。隨著計算機軟硬件的發展，細節分析在功能和規模上得到了很大發展。
下面是細節分析示例。
展開 
一個模型學習Workbench應力分析（不含壓力容器應力分析）
本文所指的應力分析是指如下：
本文要細致解釋的欄目如下：
本文用一根圓截面梁示例，截面直徑為10mm，固定一端，另一端受100N作用力：
01 提取跨中正應力，根據理論計算為101.86MPa；
仿真結果如下：
02 提取跨中切應力，根據理論計算為1.698MPa；
仿真結果如下：
03 跨中截面的另一個切應力，理論上為零；
仿真結果如下：
04 跨中等效應力（切應力都不大，主要是彎曲正應力）
仿真結果如下：
05 第一主應力，也就是彎曲正應力（主應力沒有標示方向）
仿真結果如下：
固定一端，另一端受1000N.mm的力矩：
06 提取跨中切應力，仿真結果如下：
最大切應力為5.13MPa是沒有問題的，但是用整體直角坐標系來查看切應力是不方便的，需要改成極坐標系。如下圖所示：
07 正應力，仿真如下：
展開 針對某袋除塵器整體進行ABAQUS有限元分析，考慮九項載荷工況，分析設備靜應力、熱應力、變形及熱膨脹數值 ￥15
某袋除塵殼體結構選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強筋：橫向為扁鋼80*6，縱向為扁鋼100*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結構示意圖
2、 建立模型
按照殼體結構示意圖建立幾何模型如圖2所示。
圖2 建立幾何模型
三、約束條件及載荷
立柱底部約束如圖3所示。
圖3 立柱底部邊界約束
載荷：
（1）自重（軟件考慮）；
（2） 頂部載荷：檢修載（按400kg/m2）；
（3） 花板處載荷：濾袋、濾籠、濾袋積灰（積灰厚度按5mm）共3.06t；
（4） 灰斗積灰重：滿灰9.6t；
（5） 保溫載荷：按25kg/m2；
（6） 負壓11000Pa或正壓8000Pa兩種工況分別施加；
（7） 煙道及檢修平臺載荷：上煙道（出氣端）900kg，下煙道（進氣端）
400kg，上中下三層檢修平臺檢修載荷均為400×2.85×3.25=3705kg。
注：此項載荷殼體和鋼支架各占一半。
（8） 灰斗卸灰口載荷（方向按照幾何模型坐標系）：FX=4700N，FY=3500N，FZ=-4700N，MX=3690N.m，MY=4800N.m，MZ=5540N.m。
（9） 頂部牛腿處檢修荷載：單個牛腿處載荷為1t，頂板為260×260，轉化為面壓添加，面壓為1×10×1000/260/260=0.148N/mm2。
下圖4所示為載荷添加圖示：
（a）負壓11000Pa （b）正壓8000Pa （c）花板處載荷
展開 基于AutoForm的汽車頂蓋沖壓回彈補償研究 附AutoForm鈑金沖壓成形分析從入門到精通下載
下載地址：AutoForm鈑金沖壓成形分析從入門到精通
做沖壓材質分析很重要，材料性能分析匯總~
3、關于塑形變形的問題
a、相關概念
滑移：滑移系越多，塑性越好；滑移系不是唯一因素（晶格阻力等因素）；滑移
面——受溫度、成分和變形的影響；滑移方向——比較穩定
孿生：fcc、bcc、hcp都能以孿生產生塑性變形；一般在低溫、高速條件下發生；
變形量小，調整滑移面的方向
屈服現象：退火、正火、調質的中、低碳鋼和低合金鋼比較常見，分為不連續屈
服和連續屈服；
屈服點：材料在拉伸屈服時對應的應力值，σs；
上屈服點：試樣發生屈服而力首次下降前的最大應力值，σsu；
下屈服點：試樣屈服階段中最小應力，σsl；
屈服平臺（屈服齒）：屈服伸長對應的水平線段或者曲折線段；
呂德斯帶：不均勻變形；對于沖壓件，不容許出現，防止產生褶皺。
屈服強度：表征材料對微量塑性變形的抗力
連續屈服曲線的屈服強度：用規定微量塑性伸長應力表征材料對微量塑性變形的抗力
（1）規定非比例伸長應力σp：
（2）規定殘余伸長應力σr：試樣卸除拉伸力后，其標距部分的殘余伸長達到規
定的原始標距百分比時的應力；殘余伸長的百分比為0.2%時，記為σr0.2
（3）規定總伸長應力σt：試樣標距部分的總伸長（彈性伸長加塑性伸長）達到
規定的原始標距百分比時的應力。
晶格阻力（派納力）；位錯交互作用阻力
Hollomon公式：S=Ken ，S為真應力，e為真應變；n—硬化指數0.1~0.5，n=1,
完全理想彈性體，n=0，沒有硬化能力；K——硬化系數
縮頸是：韌性金屬材料在拉伸試驗時變形集中于局部區域的特殊現象。
抗拉強度：韌性金屬試樣拉斷過程中最大試驗力所對應的應力。代表金屬材料所能承受的最大拉伸應力，表征金屬材料對最大均勻塑性變形的抗力。與應變硬化指數和應變硬化系數有關。等于最大拉應力比上原始橫截面積。
塑性是指金屬材料斷裂前發生不可逆永久（塑性）變形的能力。
展開 