分享

7 ANSYS与ABAQUS比较之实例6

 阿钢avckkrh3m1 2022-12-14 发布于重庆
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ANSYS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。
X
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

【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20
mm
  • 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. 单元类型
单元选择182单元,并设置为轴对称约束。

2.材料模型
设置材料的弹性属性,如下图所示:

再设置材料的塑性模型,如下图所示:

3.创建几何模型
创建一个矩形面和一条线,显示的线体模型如下图所示:

4.划分网格
划分矩形面单元,单元尺寸设置为1.5mm,使用自由网格划分方式,如下图所示:

5.创建接触
压头为刚性体,使用刚柔接触,其中刚性体选择上面的线,刚性体的控制点可以选择在几何体的质量中心;柔性体选择矩形的两侧面的线和上面的线,其余保持默认,创建完成之后,注意接触面的法线方向。


6.边界条件
约束固定底边;压头的控制点在第一个载荷步施加一个UY方向的的位移,值为-5.001mm,并且写出为第一个载荷步1,如下图所示:

压头控制点在第二个载荷步施加一个UY方向的位移,值为-25mm,并且写出为第二个载荷2,如下图所示:

7.求解设置
打开大变形开关,其余保持默认设置;求解方式为基于载荷步求解,如下图所示:

8.查看后处理
查看等效应变,最大值为0.505889。

查看等效应力,最大值为927.148MPa。

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。
【结论】
分别通过ABAQUS与ANSYS对单向压缩过程进行模拟,得出以下结论:
(1)从有限元模型建立方面来说,二者建模的方式基本一致,且都用两个载荷步才易于收敛;
(2)从计算结果方面来说,二者计算的结果基本一致,且与输入材料的应力应变参数想对应。
本文有考虑不周的地方,请各位CAE朋友提出宝贵意见和建议,谢谢!
--------------------------------------------------------------------------------------
【李祖吉】

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多