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ANSYS与ABAQUS比较之实例6---单向压缩过程模拟1

(2016-10-06 18:51:22)
标签:

abaqus

分类: CAE

本篇博文是ANSYS与ABAQUS比较系列的第6个算例。对于该算例,本篇博文用ABAQUS模拟。

【问题描述】

模拟单向压缩试验,材料在压缩过程中,发生了塑性变形。现在已知其变形过程中真实应力与塑性应变曲线,要用软件复现此过程。

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已知:圆柱试样直径为30mm,高50mm。压头将其压缩20mm。

材料的弹性模量为210e3MPa,泊松比为0.3,

材料的真实应力-塑性应变列表如下

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【问题分析】

  • 分析类型:因为是缓慢加载的,使用静力学分析。由于是接触问题,为了保证收敛,使用两个分析步,第一个分析步稍微有接触,第二个分析步则压缩20mm
  • 几何模型:由于是轴对称,使用轴对称类型。对式样使用变形体,对压头使用解析刚体;创建时使得压头和式样距离5mm。
  • 材料模型:弹塑性材料,按照给定的数据分别输入弹性数据和塑性数据表格。
  • 交互作用:压头和试件之间使用无摩擦接触。
  • 边界条件:试件底边没有竖直位移;压头分两次下移,第一次是-5.001mm,第二次达到-25mm

【求解步骤】

1. 创建部件

创建两个部件

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均为轴对称,前一个是变形体

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后一个是压头,刚体,并在其中点创建参考点。

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2. 创建材料和截面属性

创建材料,其弹性属性

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塑性属性

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创建均值实体截面,并与上述材料属性关联

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将上述截面属性赋予给式样。

3. 创建装配

将上述二部件装配在一起

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4. 设置分析步

除了系统默认的分析步外,设置两个分析步

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两个分析步都打开大变形开关,其中第二个分析步设置时间增量如下

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即大致希望对于该分析步设置20个载荷子步。

5. 定义接触

首先定义无摩擦的接触

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然后选取直线的下方,试件的上面直线作为接触面,并引用上述接触属性创建无摩擦的接触

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6. 定义边界条件

定义两个边界条件

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第一个是式样的底面没有竖直位移

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结果如下

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第二个边界条件是压头的位移,加在参考点上。

第一次为-5.001mm

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第二次为-25mm

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7. 划分网格

设置1.5mm的单元尺寸,选择CAX4I作为单元,划分式样,结果如下

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8. 创建并提交作业

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9. 后处理

查看压头下压过程中式样的米塞斯应力

初始状态

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第一步接触

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下压第一步,相当于是20/20=1mm

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继续下压到10mm

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下压到20mm,应力是927.2MPa

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此时的塑性应变0.506

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该塑性应变在(0.45,0.55)之间,而对应的应力应该在(921,932)之间。

使用线性插值,可以知道

当塑性应变是0.506时,应力应该是927Mpa

而上述的应力正好是这么多。

这说明参数设置时正确的。

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