鋁合金，拉伸，斷裂，損傷
關注創建者：Visual 創建時間：2018-11-09
鋁合金，拉伸，斷裂，損傷的視頻教程
鋁合金板狀試樣單向拉伸模擬
本視頻主要介紹通過采用Johnson-Cook本構模型對鋁合金材料進行板狀樣拉伸模擬，以及一些基本的后處理操作。仿真結果與實驗結果匹配良好。希望供大家參考。
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鋁合金，拉伸，斷裂，損傷的實例教程
導讀
從汽車安全性角度，必須要考慮鋁合金等輕量化材料車身在碰撞中的抗沖擊性以及承受沖擊載荷的能力。由此，研究鋁合金在應變速率為1s-1～103s-1范圍的動態力學性能，成為新能源汽車安全可靠性仿真與評估的重要參量。
3003鋁合金作為低強度汽車動力電池封裝材料，其動態力學特性成為汽車受撞擊苛刻條件下殼體損傷程度評估，乃至動力電池防泄漏安全設計及管理的關鍵指標，但相關研究鮮有公開報道。本文研究了不同應變速率下3003鋁合金的動態拉伸行為，結合DIC數字圖像技術、掃描電鏡和顯微硬度等，著重分析了動態拉伸過程的變形與斷裂特征，為該材料的應用提供一些參考。
01
實驗部分
0
1
不同應變速率拉伸的應力與變形行為
從圖a、b可知，屈服強度和抗拉強度隨應變速率增加呈現兩階段特性，當應變速率小于100 s-1時，屈服強度和抗拉強度隨應變速率增加緩慢增大；當應變速率大于100 s-1時，應變速率的強化作用增大；隨應變速率增加，伸長率也增大。圖1c的流變應力-應變曲線表明，3003鋁合金不僅具有應變速率敏感性，同時塑性隨應變速率提高而增大。
圖2所示為選取圖1a中A-F點應力150N/mm2下和斷裂前的應變云圖，并和斷裂試樣宏觀樣品照片對比。從圖可知，在應力150N/mm2條件下，應變值在標距范圍內近似均勻分布；隨應變速率提高，應變值下降；圖中試樣中央區出現了明顯的應變集中區；隨應變速率的增加，應變集中區影響面積變大。
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已有報道研究厚度比、堆垛順序和成分對LMC斷裂韌性的影響，然而對于不同層數的LMC復合材料的力學行為和增韌機理研究較少。
重慶大學的研究人員采用累積疊軋焊(ARB)工藝制備了不同厚度比和不同層數的AA1100/AA7075 LMCs。研究了AA1100/AA7075復合材料的力學性能及其斷裂行為。討論了結構變化對增韌機理的影響。相關論文以題為“Effect of lamellar structural parameters on the bending fracture behavior of AA1100/AA7075 laminated metal composites”發表在Journal of Materials Science & Technology。
展開 大型鋁合金網格筋殼片的沖壓拉伸成型
本文對某網格筋殼片的沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進行了簡要介紹，通過采用不同算法的有限元模擬分析軟件平臺，對該產品的沖壓拉伸成型過程進行了必要的模擬計算分析，以對產品的結構、工藝和模具設計起到較好的指導作用。
大型鋁合金網格筋殼片的沖壓拉伸成型.doc
摘要：利用 ABAQUS/Explicit 軟件建立了彈體沖擊靶板的有限元模型，并采用不同的斷裂準則進行數值仿真計算。通過分析 鋁合金板沖擊失效單元的應力狀態，揭示不同頭部形狀彈體沖擊下鋁合金板的失效機理，以及斷裂準則對數值仿真結果的影 響規律。研究結果表明，相比 MJC 斷裂準則，WMJC 斷裂準則由于考慮了 Lode 角的影響，預測的結果與試驗更吻合。隨著 彈體頭部曲率半徑比的增大，靶板失效單元中拉伸斷裂的占比逐漸增多，從而導致 Lode 角對數值仿真預測出的彈道極限的 影響逐漸減小。此外，在不同頭部形狀的彈體沖擊下，斷裂準則對靶板失效模式的影響機制存在區別。
關鍵詞：數值仿真優化；彈體頭部形狀；失效機理；斷裂準則；應力狀態
0 前言
鋁合金有較高的強度，比強度接近高合金鋼， 比剛度超過鋼，有良好的鑄造性能和塑性加工性能， 良好的導電、導熱性能，良好的耐蝕性和可焊性， 在航天、航空、交通運輸與建筑等領域有著廣泛的 應用。此外，鋁合金結構的高速沖擊、爆炸及結構沖擊等現象經常發生。因此，很有必要研究鋁合金 板在高速沖擊過程中的力學響應特性和失效機制。 在高速沖擊過程中，鋁合金板往往發生大變形甚至 斷裂，而斷裂行為和失效機理直接影響其抗沖擊性 能。由于影響因素眾多，鋁合金板在沖擊下的失效 機理和性能研究主要結合試驗、分析模型與數值仿 真進行，而分析模型的合理性嚴重依賴于試驗觀察 和相關假設[1]。 數值仿真相比試驗研究不僅成本低、耗時短， 而且能夠獲取豐富的研究數據。因此，數值仿真在 沖擊工程領域獲得了不少成功的應用，已成為研究沖擊問題的一種有效和實用的方法。但是，數值仿 真結果受到很多因素的影響[2]，其中對金屬材料斷 裂應變的不同表征形式，嚴重影響數值仿真結果的 有效性[3-4]。
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摘要：利用 ABAQUS/Explicit 軟件建立了彈體沖擊靶板的有限元模型，并采用不同的斷裂準則進行數值仿真計算。通過分析 鋁合金板沖擊失效單元的應力狀態，揭示不同頭部形狀彈體沖擊下鋁合金板的失效機理，以及斷裂準則對數值仿真結果的影 響規律。研究結果表明，相比 MJC 斷裂準則，WMJC 斷裂準則由于考慮了 Lode 角的影響，預測的結果與試驗更吻合。隨著 彈體頭部曲率半徑比的增大，靶板失效單元中拉伸斷裂的占比逐漸增多
混凝土細觀模型
構建骨料、砂漿、界面過渡區三種組分的混凝土細觀模型，模型構建采用CAD隨機多邊形顆粒插件進行參數化建模生成，操作詳細步驟可參考：【COMSOL隨機多邊形骨料及界面過渡區ITZ建模】
插件中粗骨料采用多邊形模型，骨料的位置以隨機投放的算法進行實現，骨料多邊形形狀及邊數可通過參數進行定義；界面過渡區（ITZ）采用單獨的部件，分布于粗骨料與砂漿之間，以此來獲得表征混凝土細觀特征的隨機骨料模型
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激光粉末熔融技術（laser powder bed fusion, LPBF）作為一種廣泛使用的增材制造技術，可以通過細化晶粒而獲得更高的機械性能。自下而上的層層加工模式使得材料的顯微結構極大地受到加工參數的影響，例如層厚、掃描間隙和掃描策略等。這些參數對不同金屬材料強度、塑性和各向異性的影響在學界已被研究證明。但是，對于斷裂韌性的研究比較不足，特別是對于各向異性、微觀和宏觀組織結構是如何控制和影
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大型鋁合金網格筋殼片的沖壓拉伸成型
本文對某網格筋殼片的沖壓拉伸成型過程的有限元模擬分析進行了簡要介紹，通過采用不同算法的有限元模擬分析軟件平臺，對該產品的沖壓拉伸成型過程進行了必要的模擬計算分析，以對產品的結構、工藝和模具設計起到較好的指導作用。
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