孔洞
關注創建者：飛往冥王星 創建時間：2018-08-31
孔洞的視頻教程
Simufact Forming——鍛造過程中空洞缺陷的變化模擬
本視頻以帶有孔洞的圓棒鐓粗為例，詳細講述了simufact forming的整個設置過程，包括網格細化，材料選擇，再結晶設置，以及后處理過程的高清圖片保存，視頻保存等。
￥20 45分鐘 577播放
查看
孔洞的實例教程
對于研究鑄造過程產生的一些缺陷，比如孔洞、間隙、氣孔等，在接下來的成形工藝（鍛造、沖壓等），本文主要提供一種研究鐓鍛過程中孔洞閉合。simufact.forming研究的方法主要有三種：
1）從鑄造軟件（如procast）中讀取鑄造分析結果，結果中有一些孔洞、氣孔等缺陷的結果，在simufact中進行分析；
2）相對密度法：在simufact中通過定義相對密度，有間隙、孔洞的地方相對密度較小，孔洞間隙較少的地方相對密度較大，這樣對過成形后，相對密度分布，從而分析成形過程中孔洞、間隙等閉合情況；
3）簡化幾何模型，將幾何模型上劃分一些空洞，定義不同形狀，來進行直接的成形分析；
本文主要講述后兩種方法：
相對密度法：
建模過程與其它成形分析建模過程類似，不同之處在于為工件定義相對密度分布：內部相對密度0.8外部相對密度0.99，成線性分布；
初始相對密度分布：
成形后相對密度分布：
另外一種方法既是實際建出空洞模型，看成形過程孔洞的閉合情況，可以隨意建一些孔洞的形狀，這里建了三個孔洞，僅用于示例：（可以采用對稱模型，也可以采用全模型）
成形后孔洞形狀：
.
空洞閉合過程中，即發生網格的折疊重合，FE方法不容易收斂，建議使用有限體積法（FV)
展開 abaqus隨機孔洞纖維模型 ￥10
abaqus二維隨機圓形、橢圓形孔洞纖維模型。
工程師可將計算機斷層攝影(CT)掃描用于確定通過金屬增材制造技術生產的部件中是否存在孔洞或雜物等缺陷，但在過去卻無法確定此類副產品會如何影響性能。業界已研發出一套能將CT圖像轉換成有限元模型的新流程，可用于預測成品部件的機械特性。
Save PDF訂閱
“根據CT掃描數據來仿真成品部件性能這一新方法，正被用于對TARANIS航天器的支架進行驗證。”
TARANIS衛星將用于研究高空雷暴。
在生產專用于航空航天和國防應用的關鍵組件時，首先必須對相關材料和工藝進行正式認證，才能證明這些組件是否可以發揮預期的功能。金屬增材制造技術的日益廣泛應用帶來了驗證難題，因為在這種一層一層逐步制造部件的增量過程中有可能產生不一致性風險，而傳統的制造方法則不會存在這種問題。微小缺陷通常可采用CT掃描進行檢測，這就帶來了以下問題?它們對部件性能會產生哪些影響？根據CT掃描數據仿真成品部件性能這一新方法，正被用于對TARANIS航天器的太陽組件傳感器(SAS)支架進行驗證。
在距離地面20到100千米高度的大氣層中，一直存在著2000多處活躍雷暴。這些瞬態發光事件最近才得以發現，其中每個都能在每秒產生50到100次閃電，因此現有知識僅限于從地面觀察發光情況。為了更深入地了解雷暴區域對地球大氣層、電離層和磁層的影響，負責制定和實施法國太空政策的法國國家太空研究中心(CNES)將發射一顆TARANIS微衛星，以從700公里的高度觀測這些雷暴區域。
TARANIS微衛星的高度與軌道控制系統(AOCS)將能精確確定和控制衛星的定位。AOCS采用SAS來探測太陽方位。SAS支架可為傳感器提供180度清晰視圖。它安裝在用于旋轉傳感器的裝置上，從而在任何衛星方位都能夠觀察到太陽。
展開 這里介紹內容主要參考文獻《On the extension of the Gurson-type porous plasticity models for prediction of ductile fracture under shear-dominated conditions》
GTN模型作為細觀損傷最經典的模型廣泛應用于金屬材料的損傷行為建模，其理論模型起源于1968年的McClintock模型以及RT模型，其中McClintock首次將金屬的韌性斷裂與微孔洞進行關聯起來，并得到了橢圓柱孔洞的擴張表達形式，而Rice和Tracey則通過變分原理推導出了理想剛塑性材料的孔洞擴展表達方程，其中提到了孔洞擴張與應力三軸度和lode參數有關。Gurson在此基礎上通過分析有限大基體中微孔洞模型，首次建立了孔洞演化和塑性勢的關系，并提出了一套比較完善的損傷本構方程。
Gurson模型相比于傳統的Mises模型（塑性變形體積不可壓縮）考慮了靜水應力和孔洞體積分數的關系，認為最終的宏觀斷裂是孔洞在塑性變形下體積分數不斷增加，以及孔洞之間相互聚集造成的。并給出了響應的屈服方程：
其中q是Mises等效應力，σH是宏觀靜水應力，σM是基體等效應力，f是孔洞體積分數（f=1材料完全失效，f=0材料完好）。當f=0時模型可以退化為經典的Mises屈服模型。當f逐漸增大時，屈服面逐漸收縮，即材料承載能力隨著材料內部的微孔洞生長逐漸降低。
展開 之后作者設計了表示純拉伸和純剪切這兩類應力狀態的拉伸試樣，如下圖
通過拉伸實驗的斷口分析：作者驗證了拉伸狀態下，材料的斷口由數量較少的的大孔洞和數量較多的二級微孔洞組成，表明材料是孔洞控制型失效，
而剪切破壞的試樣的表面斷口并無明顯的凹坑，相反出現了明顯的滑移痕跡，因此可以認為是剪切主導失效
有限元模擬也驗證了作者的觀點，拉伸失效的材料與剪切失效材料的自由表面與中心面的損傷發展存在明顯不同，拉伸的中心對稱面的損傷明顯先于外表面，而剪切中心與外表面則無明顯區別，如下圖所示：
同時，作者也詳細對比了失效位置的損傷組成和孔洞發展情況，其差別表現為，拉伸樣品的損傷組成中，剪切只有很小一部分，而剪切試樣中，孔洞演化對損傷的貢獻則很小，拉伸損傷中，前期損傷主要由孔洞生長貢獻，當基體的等效塑性應變高于0.4時，其貢獻主要由孔洞生長貢獻。而剪切失效試樣，則在全過程，孔洞形核的貢獻均高于孔洞生長。
之后，作者為了評估MSG理論引入對材料預測精度的影響，將新提出的模型與原始剪切修正模型做了詳細對比如下圖：
具體而言，MSG引入的影響為：相比于原始模型，引入MSG后在拉伸損傷中，延緩了孔洞的演化，預測材料的延性更接近實際情況，而在剪切損傷中，促進了剪切損傷的發展，預測的延性低于原始模型，也更接近真實情況，因此可以看出，這種建立在考慮微觀材料演化的本構模型其預測能力更強，并且因為考慮了尺寸效應，其預測能力在小尺寸構件中的預測能力會明顯強于原始宏觀模型。
展開 
孔洞的相關專題、標簽、搜索
孔洞的最新內容
</strong>針對產品需要噴涂或電鍍、表面不能有孔洞類缺陷的要求，團隊將澆排系統全部布置在非外觀面上，<u>避免澆口殘留直接出現在外觀區域。
拓撲優化（Topology Optimization）:
· 一種結構優化方法，用于確定結構內部孔洞的數量、位置和形狀以及連接方式，從而得到最優的材料布局。
-----------------------------------------------------
-----------------------------------------------------
2026/02/02 V2.0 版
1、新增帶有孔洞的圖形Voronoi劃分功能。
2、新增多種晶粒類型劃分模式。
砂孔是鑄鐵試驗平臺表面及內部常見的缺陷之一，表現為平臺工作面或內部出現大小不一、形狀不規則的孔洞，孔洞內常夾雜砂粒，用外觀檢查、機械加工或磁力探傷均可發現。這類缺陷看似只是表面“麻點”，實則會破壞平臺結構的致密性，導致局部受力不均：在承載重物時，砂孔周邊易產生應力集中，進而引發微裂紋；同時，砂孔會降低平臺的平面度，影響工件放置的穩定性。
點擊立即報名
6/2 | Fluent Meshing全新復雜模型快速前處理方案
講師簡介：
胡日新 | Ansys高級應用工程師
主題簡介：本次Webinar主要介紹Fluent meshing全新的復雜模型快速前處理方案，包括：基于泄漏路徑自動檢測和修復孔洞的Leakshield 功能、Rapid Octree 快速八叉樹網格劃分技術、Leakshield
對于中和心帶圓孔的環形平臺，支撐點應避開孔洞，并特別加強孔口周邊的剛性支撐。
綁定、無摩擦與摩擦接觸的對比分析1個月前
建議在螺栓和孔洞周圍進行網格加密，以提供足夠的離散精度，準確刻畫幾何形狀。采用線性單元，使總節點數低于學術版軟件許可的限制。設置全局網格尺寸為 25 mm，對螺栓和節點區域采用局部網格尺寸 10 mm，對孔洞采用5 mm 的網格尺寸。網格劃分后的模型示意圖如圖 2 所示。
圖 2 網格模型的示意圖
3、定義各部件之間的接觸關系。
本案例為獨立接觸孔的模擬，如下所示：
在布局中文件layout.jcm中定義的幾何設置，給定的平行四邊形定義了掩模上邊長為280nm的孔洞大小。由于這種模式建模時定義為孤立的，它在橫向上被吸收掩模材料包圍。在JCMsuite中，通過定義一個圍繞幾何單元的ConvexHull，可以方便地建立這個結構。這將自動建立一個ConvexHull與封閉模式的最小距離偏移。
在AutoCAD混凝土細觀模型的基礎上，在0圖層中新建立與原試件尺寸相同的正方形，并將界面過渡區圖像所在圖層更改為“hole”，以確保采用CAD二維圖形Voronoi劃分插件時可以精準識別外形與孔洞。采用Voronoi算法在砂漿中建立的隨機毛細管網如下。
（二）特殊結構處理
對于中和心帶圓孔的環形平臺，支撐點應避開孔洞，并特別加強孔口周邊的剛性支撐。
（三）日常維護
定期（建議每季度）檢查平臺水平度與平面度。
長期不用時，應清潔、防銹并加蓋防護。
