很多人对单元删除实现断裂的模拟有认识误区,以为定义了塑性就能算断裂。
不否认
从初学者的角度来说,参数太多,很容易让人手足无措,无从下手。
但是断裂问题本来就是一个非常复杂的问题,
控制的材料参数非常多。
所以,
如果你真
的要做断裂分析,一定要好好看看
manual
里面
progressive damge
部分。有些软件可能经过
简单的定义就能算出结果,但是算出结果是否能用?是否得到科研界和业界人士承认?
这
些年
abaqus
在科研界的广泛使用,其实能说明一些问题。
这里提供一个铝板被冲击的实例,以前与实验对比过,效果还可以,现在提供
inp
(实
验解就不贴了)
。
几个常见需要注意的问题:
1
本例的小球为了得到等效质量(实际的冲击体只有接触的冲头是圆形的,后面是柱体)
,
没有采用本身密度。
并其后设置为刚体。
2 property
材料参数是难点。很多人为材料参数哪儿来?
唯一靠谱的途径是自己做实验,但是大家都
知道实验费用不菲而且还不一定有实验条件。所以国内很多
simulator
其实是找老外做的实
验结果。
对于绝大部分常见材料,
冲击模拟所需的材料参数,
baidu or google
材料编号
+Johnson-Cook
都可以搜到(不过本版还是很多人问某某钢的材料参数,搜索能力啊)
(这个
inp
里面材料参数来自
abaqus manual
)另外,实在找不到的材料参数去
ls-dyna
版逛
逛,会有收获的。
3
step--time
:动态计算,时间是物理时间。很多人问
time
设为多少比较合适。现在流行的
各种冲击工况,几乎都有现成方法或者经验公式来估算冲击历时。
如果你实在是没有任何经验和参考数据,可以看看我的经验。
就梁和板的冲击而言,我个人经验:
低速冲击无击穿,时间可以用
pi*[sqrt
(
M1+M2/4
)
/kb]
近似估算
.
其中
M1
是撞击体质量,
M2
是受撞体质量,
Kb
是挠曲刚度(薄板取弯曲刚度即可)
。
高速击穿的情况,一般取
1-2ms
试算,算完一看结果,自然知道如何调整。
4
网格:
接触区域网格必须足够细,
不然会出现有些同学反映的问题:
网格被拉得很长也不
见破坏
...
5 step--output
在
State/Field/User/Time-------status
里面打钩,
否则失效的单元还是会出现在模
型里面。
6
是否取半结构分析:
虽然这是一个轴对称问题,
但是做断裂分析不要取半结构
(也不要用
2D
的)
,那样做出来只能被外行人眼羡、被内行人鄙视
(
虽然他们嘴上可能会留情
...)
。
教材上说的对称模型取半结构分析,那是在材料力学、弹性力学
or
结构力学里面说的,都
是只针对弹性小变形,
而断裂问题都是严重非线性问题,
一般涉及大变形
(兼有几何非线性
和材料非线性、边界非线性)
,所以理解知识还是要灵活一点,不要轻率来个教材上说了,
老师说了
...
他们说是说了,但是都是有条件的。