材料失效分析
關(guān)注創(chuàng)建者：墨宇 創(chuàng)建時間：2018-06-04
材料失效分析的視頻教程
ABAQUS材料斷裂與失效系列 之 材料失效與侵蝕
本專題分兩個部分進行講解： 第一部分為相關(guān)理論和技巧的介紹，以及應(yīng)用的一些場景介紹； 第二部分為案例演示，包括殼體模型的失效、實體模型的侵切和采用umeshmotion模擬材料融化的過程。 案例1：為0.5噸重物以20m/s速度沖擊雙管殼柱模型的仿真模型，其中左邊模型中的材料未考慮損傷演化；右側(cè)為考慮損傷演化的情況，出現(xiàn)了材料的失效和剝離。
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復(fù)合材料長桁脫粘失效分析
目前航空領(lǐng)域，復(fù)合材料使用越來越廣泛，在飛機中，機身機翼中的長桁強度校核是必不可少的，本課程主要講述復(fù)合材料L型長桁的建模以及分析過程 本課程主要通過step by step方式講述怎么在HyperMesh中Abaqus求解器模板下創(chuàng)建復(fù)合材料L型長桁脫粘失效分析模型（內(nèi)聚力模型，以及失效準則、輸出等設(shè)置 通過該課程大家可以學(xué)習到在HyperMesh中進行 實體復(fù)合材料模型創(chuàng)建；
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材料失效分析的實例教程
文檔主要介紹了NX下復(fù)合材料壓層失效分析的前后處理功能。對2D及3D的失效分析特性，步驟及軟件相關(guān)功能模塊進行了介紹。NX對復(fù)合材料的失效分析的后處理結(jié)果也很強大，例舉了幾種結(jié)果進行介紹，如Failure index results，Strength ratio results，Margin of safety results等。
最后，主要介紹了相關(guān)理論的分類，如Limit failure theories，Interactive failure theories，并對這兩種分類中的細節(jié)理論進行展開介紹，如Maximum Stress ply failure theory (2D/3D)，Maximum Strain ply failure theory (2D/3D)，Hill ply failure theory (2D/3D) ，Hofmann ply failure theory (2D/3D)等。另外，NX還可以進行用戶自定義失效準則，利用C，C++或Fortran等通過DLLs實現(xiàn)。
Lesson_8_Laminate_Failure_Analysis.pdf
展開 在常溫狀態(tài)下，大多數(shù)工程金屬具有較高的韌性，這種情況下，材料的失效分析通常會使用韌性損傷漸進失效模型。
如下圖所示，該模型完整的定義了材料的彈性階段、塑性階段、損傷起始與損傷演化。材料承載經(jīng)歷彈塑性階段后達到損傷起始點a，繼續(xù)承載，損傷后的材料剛度折減，出現(xiàn)軟化，直到損傷參數(shù)D=1時，材料剛度退化為0，單元刪除。
韌性材料損傷漸進失效模型
工程案例：
鋼制管狀結(jié)構(gòu)多工況沖擊損傷失效分析
上圖案例中的分析工況按閱讀順序依次是：
沖擊質(zhì)量5kg，速度100m/s，桶厚5mm;
沖擊質(zhì)量25kg，速度100m/s，桶厚5mm;
沖擊質(zhì)量25kg，速度200m/s，桶厚5mm;
沖擊質(zhì)量25kg，速度300m/s，桶厚5mm;
沖擊質(zhì)量25kg，速度400m/s，桶厚5mm;
沖擊質(zhì)量25kg，速度500m/s，桶厚5mm;
沖擊質(zhì)量25kg，速度500m/s，桶厚20mm;
沖擊質(zhì)量25kg，速度400m/s，桶厚50mm;
沖擊質(zhì)量25kg，速度500m/s，桶厚50mm;
付費部分為鋼制管狀結(jié)構(gòu)多工況沖擊損傷失效分析案例的9種工況共計9個inp文件壓縮包+CAE 源文件壓縮包。
展開 機械設(shè)計中的材料失效 分析、預(yù)測、預(yù)防
作者:(美)柯林斯(Collins,J.A.)著 談嘉禎等譯 頁數(shù):683
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尊敬的LS-DYNA客戶：
為幫助廣大用戶更快了解和掌握LS-DYNA軟件無網(wǎng)格方法，將于2019年3月28～29日舉辦無網(wǎng)格法在加工制造及材料失效分析中的應(yīng)用培訓(xùn)。
培訓(xùn)時間、地點、培訓(xùn)人數(shù)、及培訓(xùn)方式
1) 培訓(xùn)時間： 2019 年3 月 28~29 日。
2) 培訓(xùn)地點： 上海市閔行區(qū)閔虹路166弄中庚環(huán)球創(chuàng)意中心1號樓
3) 培訓(xùn)人數(shù)：學(xué)員人數(shù)為 20～30 人。 為保證培訓(xùn)質(zhì)量，學(xué)員人數(shù)不超過30 人。以培訓(xùn)匯款收到時間為先后順序。
4) 培訓(xùn)方式：課堂集中授課、互動研討。
5）培訓(xùn)語言：中文
培訓(xùn)主講介紹及培訓(xùn)內(nèi)容安排
吳有才 LSTC技術(shù)專家
吳有才：博士，2005 年畢業(yè)于加州大學(xué)洛杉磯分校結(jié)構(gòu)力學(xué)專業(yè)。2006-2015 年從事 LS-DYNA 在建筑結(jié)構(gòu)中的有限元分析、混凝土本構(gòu)模型及無網(wǎng)格技術(shù)的開發(fā)；2015 年底加入LSTC，任高級工程師及集成結(jié)構(gòu)分析小組組長，從事高級有限元及無網(wǎng)格法的開發(fā)及其在加工制造和材料破壞分析中的應(yīng)用。
目標
這是一門中級無網(wǎng)格法課程，課時兩天。將以應(yīng)用為向?qū)В榻B三種無網(wǎng)格法，即無網(wǎng)格伽遼金法（Element Free Galerkin - EFG）、光滑粒子伽遼金法（Smoothed Particle Galerkin - SPG）和近場動力學(xué)（Peridynamics）。
主要介紹這些方法在加工制造及材料破壞分析中的應(yīng)用。內(nèi)容將涵蓋這些方法的基本理論，LS-DYNA 關(guān)鍵字說明和應(yīng)用實例。課內(nèi)還將提供豐富的培訓(xùn)例題幫助學(xué)員熟練應(yīng)用這些功能模塊。
主要內(nèi)容
齒輪煅造
擠壓成型
A. 非破壞性加工制造
1). 應(yīng)用種類：鍛造，擠壓，應(yīng)力回彈，復(fù)材壓模
2). 特點：大變形，熱固耦合，隱式及顯式計算
3).
展開 基于網(wǎng)格的數(shù)值方法（如FEM 等）在模擬材料破壞過程時具有局限性。為更好地模擬三維材料、結(jié)構(gòu)中的損傷/破壞行為，LS-DYNA開發(fā)了無網(wǎng)格光滑粒子伽遼金法（SPG）。該方法直接在節(jié)點上進行空間積分，避免了其他無網(wǎng)格法采用的背景網(wǎng)格空間積分法帶來的局限性。為了準確模擬材料的開裂過程，SPG方法開發(fā)了鍵斷裂破壞模型，該模型采用多種斷裂準則處理復(fù)雜應(yīng)力情況下材料損傷斷裂過程。
目前，SPG方法已經(jīng)成功的在材料加工，制造過程及破壞分析中得到廣泛的應(yīng)用，涉及到的材料有：金屬，復(fù)合材料，混凝土，橡膠，木材和骨頭等材料。可以模擬的加工過程有各種連接過程加工，切削，磨削，鉆孔-拉出等。
本文將簡要介紹SPG方法的基本概念、主要功能及其應(yīng)用，包括材料失效分析方法，汽車行業(yè)應(yīng)用（機械連接工藝及接頭強度）；制造業(yè)及電子工業(yè)行業(yè)應(yīng)用（橡膠的下料、切割、鉆孔、研磨、超聲波切割，各種材料的螺紋成型，混凝土、金屬、木料）；Defense高速撞擊侵徹（侵徹混凝土和金屬目標）；生物醫(yī)學(xué)/牙科行業(yè)，如牙鉆/植入，插針（插入橡膠），骨鉆/拔出等。
SPG方法概述及主要特征
由于涉及材料的非連續(xù)性，目前為止材料失效分析仍然是CAE模擬分析中的難點問題，當我們把有限元和材料失效/破壞分析聯(lián)系在一起，通常默認使用單元刪除法，而單元刪除法會破壞收斂準則，同時也會導(dǎo)致非物理的響應(yīng)，如力和力矩的響應(yīng)會降低，或不能得到正確的損傷形態(tài)。
展開 
材料失效分析的相關(guān)專題、標簽、搜索
材料失效分析的最新內(nèi)容
概述
材料的性能在很大程度上受其微觀結(jié)構(gòu)影響。本文檔使用 Ansys 材料設(shè)計器展示四種不同類型的微觀結(jié)構(gòu)及其對應(yīng)的宏觀尺度材料性能：隨機單向纖維結(jié)構(gòu)、體心立方顆粒結(jié)構(gòu)、金剛石晶格結(jié)構(gòu)和編織結(jié)構(gòu)。
目標
理解微觀結(jié)構(gòu)與宏觀尺度材料性能之間的關(guān)系
步驟
案例1：隨機單向纖維（木材）
1. 打開 Ansys Workbench，創(chuàng)建一個“材料設(shè)計器”組件。檢查單位。
2.
雙折射（birefringence）是指一條入射光線產(chǎn)生兩條折射光線的現(xiàn)象。
雙折射簡介：
目前，F(xiàn)RED溫度敏感性的評價可使用腳本語言實現(xiàn)。本文演示了一個雙折射材料的折射率隨溫度變化而變化腳本。
摘要：
3.應(yīng)變張量
與應(yīng)力張量方向類似，其中需要同學(xué)們注意的是：
E適用于幾何線性分析
LE為對數(shù)應(yīng)變，適用于大變形分析（開啟幾何非線性）
PE為塑性應(yīng)變張量，用于描述不可恢復(fù)的變形
三、損傷相關(guān)
損傷在ABAQUS中應(yīng)用廣泛，尤其是材料失效分析中。
1.
前言】
隨著電子設(shè)備線路設(shè)計日趨復(fù)雜與無鉛化要求的嚴格推行，印制電路板（PCB）表面化學(xué)鍍鎳/金（ENIG）工藝因其出色的平整度和良好的導(dǎo)電性，被業(yè)界譽為"萬能涂層"。然而，受制于復(fù)雜的工藝條件，ENIG處理往往面臨一項難以克服的隱患——鎳腐蝕（俗稱"黑盤"現(xiàn)象）。近日，某企業(yè)委托針對其生產(chǎn)線中出現(xiàn)的大批量PCB焊盤焊接失效問題進行了深度的"把脈問診"。
一、客戶痛點與背景
某企業(yè)在生產(chǎn)化鎳金
問題：
在做結(jié)構(gòu)強度有限元仿真的過程中，我們經(jīng)常被問：結(jié)構(gòu)在某個載荷下能不能用，材料會不會失效。回答這個問題的邏輯也簡單：給出材料的許用應(yīng)力，將仿真結(jié)果的應(yīng)力值和許用應(yīng)力進行比較，仿真應(yīng)力大于許用應(yīng)力就判斷不合格。
但是做了仿真就知道，計算結(jié)果的應(yīng)力提取類型有很多，而可查到的材料測試標準值又少的可憐。尤其是最近遇到一種纖維增強塑料的強度仿真問題，要判斷塑料件在給定載荷下是否失效
Abaqus復(fù)合材料鉚接有限元仿真分析，
上層碳纖維復(fù)合材料，內(nèi)插0厚度cohesive以模擬層間分層，下層AL
自沖鉚接三維模型，動態(tài)顯示分析，可提供cae，inp、VUMAT，odb文件，含變形云圖、應(yīng)力云圖，結(jié)果清晰，適合初學(xué)者學(xué)習參考！
針對傳統(tǒng)商業(yè)有限元在處理變剛度復(fù)合材料（VSCL）與變厚度幾何時存在的網(wǎng)格畸變、計算耗時長、非線性極易發(fā)散等痛點，本人開發(fā)了一套基于 MATLAB 的高階半解析氣動彈性求解器。
本求解器直接基于連續(xù)介質(zhì)力學(xué)方程進行離散，可實現(xiàn)復(fù)合材料板殼/懸臂翼面的極速參數(shù)掃描與深區(qū)非線性分岔追蹤。現(xiàn)分享部分計算結(jié)果，并承接相關(guān)復(fù)雜工況的定制計算與數(shù)據(jù)圖表輸出。
一、 核心理論框架
結(jié)構(gòu)本構(gòu)
在航空航天、新能源汽車、風電等高端制造領(lǐng)域，纖維增強聚合物基復(fù)合材料憑借高比強度、高比模量、輕量化等優(yōu)異特性，成為推動產(chǎn)業(yè)升級的核心材料。但這類材料存在一個關(guān)鍵短板——對沖擊損傷異常敏感：微小的面外沖擊（如冰雹撞擊、工具墜落、碎石撞擊），就可能在材料內(nèi)部造成分層、基體裂紋等難以目視察覺的損傷，進而大幅降低其承載能力，嚴重威脅結(jié)構(gòu)安全。
在此背景下，“沖擊后壓縮”（Compression
層合板低速沖擊仿真3個月前
最近遇到很多學(xué)生都在做復(fù)合材料低速沖擊失效的分析。而在做沖擊分析之前，還得把材料的各個方向的靜強度、模量分析好，或者通過試驗得到準確的參數(shù)。
這樣拉伸、壓縮、剪切，不同方向都來一遍，工作量還是很大的。拿到這些基本參數(shù)后，才能開展沖擊仿真。
沖擊仿真，無論是想把失效形式、失效分布模擬出來，還是把接觸力響應(yīng)曲線模擬出來，都很有難度。這是由接觸問題本身的復(fù)雜性以及試驗的分散性決定的。
為什么使用壓縮成型模擬?
壓縮成型為塑料在高溫高壓的條件下被擠壓進預(yù)熱的膜腔中直到固化的成型過程。其制程可用于大量生產(chǎn)且達到低成本的制模，適用于具有復(fù)雜外觀、高強度或抗高沖擊性的產(chǎn)品。
壓縮成型能夠快速生產(chǎn)復(fù)雜的復(fù)合材料部件，Moldex3D支持許多不連續(xù)的且常用于壓縮成型的FRP材料，包含熱塑性材料GMT、LFT-G、LFT-D；也支持熱固性材料，例如SMC、BMC材料。
模擬挑戰(zhàn)
