ANSYS塑性变形模拟例子
ansys几何非线性+塑性+接触+蠕变
除去蠕变，这个模型的结果可靠性是不错的。
作了一系列接触问题，通过试验验证符合的很好。
模型解释：（1）一个弹性结构受压（接触）变形，到发生塑性变形。
（2）拿开压缩板，结构回弹，但不会回到原始位置。
（3）这时计算蠕变，释放掉应力。
（4）再压弹性结构到开始压缩位置。
比较这四步的接触力。
结果：第二，三步当然没有接触力，（若没有应力释放，第一、第四步接触力应一样，）有了应力释放，第四步接触力比第一步减小。
这个模型中的蠕变没用太好。
用的是隐式6号蠕变方程，蠕变是时间和应力的函数，参数是乱定的（应力释放太快）。
想请教有关蠕变方面的资料，尤其是材料蠕变方程选用及参数方面的资料。
/prep7!------------CuSn8----------ET,1,182,,,3mp,ex,1,115e9mp,prxy,1,0.3r,1,0.3TB,BKIN,1TBDA TA,1,470E6,0tm=100*SET,C1,1.5625E-14 !ASSIGN VALUE*SET,C2,1.5 !ASSIGN V ALUE*SET,C3, !ASSIGN V ALUE*SET,C4,0 !ASSIGN V ALUETB,CREEP,1,,,6 !ACTIV ATE DA TA TABLETBDA TA,1,C1,C2,C3,C4 !DEFINE DATA FOR TABLE!-----------contact-----------------ET,9,169ET,10,171R,9,,,0.1,0.1,,!RMORE,,,1.0E20,0.0,1.0,!RMORE,0.0,0,1.0,0,0,0.5!RMORE,,,1.0,0.0MP,MU,9,0.0!----------------geometryk,,2k,,2,0.2k,,,0.2k,,-0.2k,,-0.2,1.2k,,,1k,,2,1.2k,,1,1k,,1.25,1k,,2,1L,8,9,k,,1.5,1.2k,,1.75,1.45L, 1, 2 L, 1, 4 L, 4, 5 L, 5, 11larc,7,12,11,0.25 larc,11,12,7,0.25L, 7, 10 L, 10, 9 L, 8, 6 L, 6, 3 L, 3, 2LFILLT,11,10,0.3, ,!*LFILLT,4,5,0.5, ,!*LFILLT,11,12,0.3, ,!*LFILLT,4,3,0.5, ,FLST,2,16,4 FITEM,2,12 FITEM,2,15 FITEM,2,11 FITEM,2,13FITEM,2,10FITEM,2,1FITEM,2,9FITEM,2,8FITEM,2,7FITEM,2,6FITEM,2,5FITEM,2,14FITEM,2,4FITEM,2,16FITEM,2,3FITEM,2,2AL,P51Xrect,1,3,1.45+0.001,1.5type,1mat,1esize,0.05amesh,all!---------contact------------ allstype,10mat,9real,9lsel,s,,,6,7nsll,s,1esln,s,0esurf,alltype,9mat,9real,9lsel,s,,,17nsll,s,1esln,s,0esurf,all!------boundarylsel,s,,,3nsll,,1d,all,uxd,all,uylsel,s,,,19nsll,,1cp,11,uy,allcplgen,11,ux*get,nmin,node,,num,min d,nmin,uxksel,s,,,10nslk*get,ndis,node,,num,minfini/soluantype,staticnlgeom,onautots,onallssaverate,offtime,1e-8d,nmin,uy,-0.3nsub,20outres,all,allsolve*get,rf1,node,nmin,rf,fy *get,dis1,node,ndis,u,ytime,2e-8d,nmin,uy,0.0nsub,20outres,all,allsolve*get,rf2,node,nmin,rf,fy*get,dis2,node,ndis,u,y!BFUNIF,TEMP,90rate,onTIME,tm!NSUBST,10OUTPR,BASIC,10 ! PRINT BASIC SOLUTION FOR EVERY 10TH SUBSTEP OUTRES,ESOL,1 ! STORE ELEMENT SOLUTION FOR EVERY SUBSTEP SOLVE*get,rf3,node,nmin,rf,fy*get,dis3,node,ndis,u,yrate,offtime,tm+1e-8d,nmin,uy,-0.3nsub,20outres,all,allsolve*get,rf4,node,nmin,rf,fy*get,dis4,node,ndis,u,y/EOFtime,11d,nmin,uy,-0.0nsub,20outres,all,allsolve*get,rf11,node,nmin,rf,fy*get,dis11,node,ndis,u,y/eoffini/post1*get,rf2,node,nmin,rf,fy fini/eof。
ansys34 实例
阮雪榆
李德群
文章编号 " $ * * / f$ 2 ) g+ ) * * ) $ , f$ 0 $ 0 f* 2
注塑制品翘曲变形数值分析模型
郭志英 阮雪榆 李德群
摘要 " 基于板壳理 论 和 有 限 元 方 法 对 翘 曲 变 形 进 行 > 提出翘 6X 分 析 & 曲变形有限元模拟数学模型 & 并对模拟结果进行实验验证 & 证明了翘曲变形 模型及分析软件的正确性 d 关键词 " 注塑成形 h 翘曲变形 h 有限元法 h 数值模拟 中图分类号 " ) * ’ 4 V i2 文献标识码 " 6
见表 D 发生翘曲 4 正常的保压压力只有 U 1 3 6 4 a_ b 宽 浇口 ]^ P P c V _ ‘平板在 D a_ b的 保压压 力下 4 翘曲测量值为 2 而利用分析软件模拟的 c 6 U \\4 翘曲为 D 其 变 形 后 放 大 6倍 的 平 板 网 格 c U U \\4 见图 6 模拟值比实际变形小些 5 5 从表 D可发现 4
参考文献 " 李 金 峰’ 汽 车 工 业 中 的 绿 色 技 术 (( 全 生 # $ % 朱 亚 群& 命周期设计 ’ 世界汽车 & ) * * * + , " $ ./ 代 用 燃 料 汽 车 的 研 究 与 发 展’ 汽车研究与 # ) % 刘 元 鹏’ 开发 & ) * * * + / " $ 0 .$ 1 王宏雁& 周毅’ 压缩天然气汽车与液化石油 # 2 % 高为民& 气汽车 ’ 汽车研究与开发 & ) * * * + 0 " $ ) .$ 3 陈 全 世’ 混合动力电动汽车的结构与特性 # / % 麻 友 良& 分析 ’汽车研究与开发 & ) * * * + / " ) * .) ) 北京" ) $世 纪 的 绿 色 交 通 工 具 (( 电 动 车 ’ # 0 % 陈清泉’ 清华大学出版社 & ) * * * " $ .$ $ * # 4 % 5 ’: 678 9: ; < = > < = = ?@ A BC< D E F = <6G G = E F H I E A J ?E J ’M & > H B ?K B E J L E J LI D <: ; I ; B <> = A ? < B 5 A N< B O A ; B F < ? $ 1 1 3 & , $ " 2 4 .2 3 氢 动 一 号 (( 领 导 燃 料 汽 车 的 先 锋 ’ 世界汽 # , % 仲 光’ 车 &) * * $ + 2 " ) 0 .) 1 汽车可持续发展战略’ 汽车研究与开发& # 3 % 钟勇’ ) * * *
基于ANSYS软件的挤压过程的数值模拟
压压 力急速增加 ， 由７５ ． ＫＮ上升 到１ ．Ｋ ５５ Ｎ，增加 了两 倍 多，可见摩擦系 数对挤压压 力的影 响是十分显著 的，因 此在挤压过程 中要提高润滑 程度 ，使坯 料和模具 的摩擦
惯 性 力 ； 材 料 流 动 变 形 服 从 Ｌ ｖ — ｓｓ 程 。 ｅ ｙＭｉ 方 ｅ
其 中， 为接触面 的法 向应力 ， 为接触表面 的 摩擦系数 ，同时还要满足 力边 界和 面边 界条 件。
２ 工 程 实 例 模 型
为检 验 分 析计 算模 型 的有 效 性 ， 以工程 中的一 个 实例 进 行分析 计算 。图２ Ｎ示 为金属挤 压坯 料 和挤压 模 具 结构示 意图『。主 要包 括坯料和 模具 ，工作 带长度 为 ６ 】 ３ ｍｍ，坯料 直径 为２ ｍｍ，模具高度２ ｒｍ，模具 角度 为 ０ ０ ａ
面被 当作接触面 ，一个 目标 单元和一 个接触单 元叫作一
接触 分析的 问题 一般 都需要考虑 摩擦 中的非线性 ， 摩擦 使 问题 的收敛性 变得 困难 ，在金属挤 压塑性 成形数 值模拟 中的摩擦边 界条件 定义为： 网 格进 行 网格划 分析过程 中认为
船 舶 机 电设 备 ７ ５
ｅ ａｒ ｈ ｓｅ ｃ
模具不发生塑性变形 。
压 比 为２ 模 具 角 度 为 １。 摩 擦 系 数 分 别 设 定 为 ００ 、 、 ５， ．５
０１ 、０１ 、０２ ． Ｏ ．５ ． 进行数值模拟研究 。
Ｌ
图３ 挤压几何模型 图４挤压后的网格变形图
图６ 出了挤压 压力与 摩擦系 数 的变 化关 系 曲线 ， 示
一
谈弹塑性分析在ANSYS WORKBENCH中的数值模拟
下进行三维结构的静力分析 ， 得 出了结构 的应 力、 位移等变化形式 ， 体现 了弹塑性分 析在 工程数值 模拟 中的应用与价值 。
关键词 ： 弹塑性分析 ， Ａ Ｎ Ｓ Ｙ Ｓ ＷＯ Ｒ Ｋ Ｂ Ｅ Ｎ Ｃ Ｈ， 结构
中图 分 类 号 ： Ｔ Ｕ ３ １ ３ 文献标识码 ： Ａ
・
３ ２ ｌ ４年 ６月
山 西 建 筑
Ｓ ＨＡＮＸＩ ＡＲＣ ＨＩ Ｉ ＥＣ Ｔ ＵＲＥ
Ｖｏ １ ． ４ ０ Ｎ ｏ ． １ ８
Ｊ ｕ ｎ ． ２ ０ １ ４
文章编号 ： １ ０ ０ ９ — ６ ８ ２ ５ （ ２ ０ １ ４ ） １ ８ — ０ ０ ３ ２ ・ ０ ３
两种不 同的形式 Ｊ 。 定从 自然状态开始 的全部边界条件变化过程 的情 况下 ， 才 可 能跟
１ 弹 塑性 力学 边值 问题
４ 加 强层 的设 置
由于结构 的侧 向刚度不 能满 足要 求 ， 根据 建筑 竖 向功能 布
踪 给定 的加载历 史 ， 确 定物体 内应力 和位移 的变化过程 。此时 ，
０ 引言
一
１ ． １ 全 量分析
在物体 Ｑ 内给定 体力 ， 边界 厂 盯上给 定面力 ， 边 界 上
般情况下 ， 弹塑性 问题会涉及 到复杂 的非 线性本构 方程而
难以得到解析解答 。但在一些 问题 中 ， 材料在 一些简单 的应力 状 给定位移 。在适宜采用全量本构 方程 的情 况下 ， 要 求确 定物体 态且其主应力大小次序 明确 ， 如果再假定材 料是理想 的弹塑性 或 内各点 的应力 ｏ ｒ ， 应 变 和位移 ｕ 使其满足 控制方程 和边界条 线性硬化的 ， 则 它们就 成为可简 单求 解 的问题 ， 例如 一些 梁 的横 件 。在形式上 ， 弹塑性 问题全量 分析 与线 弹塑性 分析 一 样 ， 只是 向弯 曲、 厚壁 圆筒承 受压力 、 柱 体扭转 等问题 。在这 些 问题 的求 本构方程不用 ， 其 中控制方程 １ ５个 ， 未 知量也是 １ ５个 ， 故在 给定
大圆钢轧制三维塑性变形有限元模拟
－ Ｉ 一
中国 高 技术套 业 新
大 圆 钢 轧 制 三 维 塑 性 变 形 有 限 元 模 拟
◆ 文 ／张 焰
【 要】 摘
白亚 斌
使 用 ＡＮＳ ／ Ｓ ＹＳ Ｌ —ＤＹ ＮＡ 通 用 有 限 元 分 析 软 件 对 大 圆 பைடு நூலகம் 轧 制 过 程 进 行 了模 拟 仿 真 ，得 到 了 采 用 单
１１ 单 圆 弧 成 品 前 椭 圆 孔 型 有 限 元 模 型 建 立 ． 本 次 模 拟 采 用 的 钢 种 为 Ｇ ｒ５， 成 品 规 格 ￣１０ Ｃｌ Ｐ ５ ｍｍ， 热 尺 寸 为 个 孔 型 只 是 孔 型 系 统 的 一 部 分 。 相 关 轧 制 工 艺 设 备 参 数 见 表 １ 。
隧道开挖ansys模拟分析
隧道台阶法开挖的有限元模拟分析1.力学模型的建立岩体的性质是十分复杂的，在地下岩体的力学分析中，要全面考虑岩体的所有性质几乎是不可能的。
建立岩体力学模型，是将一些影响岩石性质的次要因素略去，抓住问题的主要矛盾，即着眼于岩体的最主要的性质。
在模型中，简化的岩体性质有强度、变形、还有岩体的连续性、各项同性及均匀性等。
考虑岩石的性质和变形特性，以及外界因素的影响，采用的模型有弹性、塑性、弹塑性、粘弹性、粘弹塑性等。
根据对隧道的现场调查及试验结果分析，围岩具有明显的弹塑性性质。
因此，根据隧道的实际情况，考虑岩体的弹塑性性质，在符合真实施工工序和支护措施的基础上，在数值模拟过程中将计算模型简化成弹塑性平面应变问题，采用Drucker—Prager屈服准则来模拟围岩的非线性并且不考虑其体积膨胀，混凝土材料为线弹性且不计其非线性变形。
对地下工程开挖进行分析，一般有两种计算模型：（1）“先开洞，后加载”在加入初始地应力场前，首先将开挖掉的单元从整体刚度矩阵中删除，然后对剩余的单元加入初始地应力场进行有限元计算。
（2）“先加载，后开洞”这种方法是首先在整个计算区域内作用地应力场，然后在开挖边界上施加反转力，经过有限元计算得到所需要的应力、位移等物理量。
两种方法对线弹性分析而言，所得到的应力场是相同的，而位移场是不同的，模型（2）（即：“先加载，后开洞”）更接近实际情况。
在实际地下工程开挖中部分岩体已进入塑性状态，必须用弹塑性有限元进行计算分析，而塑性变形与加载的路径有关，所以模拟计算必须按真实的施工过程进行，即在对地下工程开挖进行弹塑性数值模拟过程中，必须遵循“先加载，后开洞”的原则。
在有限元法中，求解非线性问题最常采用的方法是常刚度初应力法。
对于弹塑性问题，由于塑性变形不可恢复，应力和应变不再是一一对应的关系，即应力状态与加载路径有关，因此应该用增量法求解。
弹塑性应力增量与应变增量之间的关系可近似地表示为}{}]{[}]){[]([}{][}{0σεεεσd d D d D D d D d p ep +=-== （1） 式中，][D —弹性矩阵，][p D —塑性矩阵。
塑性成形计算机仿真,有限元ansys
《塑性成型计算机仿真》上机作业课程名称： 塑性成型计算机仿真 得分： 学生姓名： 学号： 班级：题目： 如图所示一高深悬臂梁，在右端受集中力F 作用，在右端部受集中力100N F k =作用，材料常数为：弹性模量7110Pa E =⨯、泊松比1/3μ=，板的厚度为0.1t m =，在ANSYS 平台上，按平面应力问题完成相应的力学分析。
(a) 问题描述 (a) 有限元分析模型图1 右端部受集中力作用的平面问题(高深梁)一 有限元模型的建立1. 定义分析类型：Utility Menu>preferences>structural2、定义工作文件名及工作标题（1）定义工作文件名：Utility Menu > File > Change Jobname,在弹出的对话框中输入工作文件名为“xuanbiliang ”，单击“OK ”。
（2）定义工作标题：Utility Menu > File > Change title,在弹出的对话框中输入工作标题名为“xuan bi liang analysis”，单击“OK”。
3.定义单元类型和材料属性（1）定义单元类型:Main Menu > Preprocessor > Element type > Add/Edit/Delete,弹出一个对话框，单击“Add”，又弹出一个“Library of Element Type”对话框，在“Library of Element Type”左面的列表栏中选择“solid”，在其右面的列表栏中选择“Quad 4 node 182”，单击“ok”。
设置单元“options”，点击“options”，设置k3为“Piane strs w/thk”设置实常数：Main Menu > Preprocessor>Add/Edit/Delete>(2)设置材料属性：Main Menu > Preprocessor > Material Props > Material Models，弹出“Define Material Behavior”对话框，如图所示，在其右边的栏中，连续双击“Structural > Linear > Elastic > Isotropic”后，出现一个“Linear Isotropic Properties for Material Number 1”对话框，如图所示，在“EX”后面的输入栏中输入“1e7”，在PRXY后面的栏中输入“1/3”，单击“ＯＫ”，关闭该对话框。
ansysy应用实例
ANSYS有限元软件解题示例ANSYS作为一种大型通用的有限元分析软件，在材料科学与工程中的应用十分普遍，其应用领域涉及材料成型、材料加工、材料中的热效应、不同材料之间的高速碰撞与冲击等；同时，相比较其它的大型有限元软件，ANSYS软件在国内更加普及。
下面以实例的方式对ANSYS在材料科学与工程的应用进行说明（操作过程均在ANSYS11.0版本中进行）。
例1：圆盘大应变分析1、问题描述有一圆盘，其纵截面形状如图2-7所示，圆盘由弹塑性材料构成，在其顶面承受均布压力载荷P的作用，求圆盘的应力、和位移响应。
几何参数：半径R=10mm；高度H=5mmP=3Mpa材料参数：弹性模量E=2500Mpa；泊松比ν=0.35=3.6Mpa屈服强度σs=1.5Mpa；剪切模量E T图2-7 圆盘纵截面结构示意图2、问题分析根据轴对称性，选取圆盘纵截面的1/2建立几何模型，并选择具有高度非线性的专门用于解决大应变、大塑性变形工程问题的VISCO108粘塑性单元进行求解。
3、求解步骤第一步．定义工作文件名和工作标题（1）选择Utility Menu︱File︱Change Jobname命令，出现Change Jobname对话框，在［/FILNAM］Enter new jobname输入栏中输入工作文件名EXERCISE1，单击OK按钮关闭该对话框。
（2）选择Utility Menu︱File︱Change Title命令，出现Change Title对话框，在输入栏中输入LARGE STRAIN ANAL YSIS OF A DISK，单击OK按钮关闭该对话框。
第二步．定义单元类型（1）选择Main Menu︱Preprocessor︱Element Type︱Add/Edit/Delete命令，出现Element Types对话框，单击Add按钮，出现Library of Element Types对话框。
（2）在Library of Element Types列表框中选择Visco Solid，2D 8node plas108，在Element type reference number输入栏中输入1，单击OK按钮关闭该对话框。
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/一个周边简支的圆盘，其中心受到一个冲杆的周期作用(假定冲杆是刚性的)，需要进行圆盘在冲杆的周期作用下的塑性分析。
本实例的模型简图如图19.1所示，材料特性如下所示，塑性时的应力－应变关系如表19.1，载荷历史如表19.2所示。
弹性模量：EX=70000，泊松比：NUXY=0.325
/PREP7
/TITLE,Circular Plate Loaded by a Circular Punch - Kinematic Hardening
!* 下面定义建模分析时需要的参数
EXX=70000
RPL=65
RPU=5
H=6.5
STS1=55
STN1=STS1/EXX
STS2=112
STN2=0.00575
STS3=172
STN3= 0.02925
STS4=241
STN4= 0.1
NEX=15
NET=2
NEX1=nint(0.8*NET)
NEX2=NEX-NEX1
!*
ET,1,42,,,1 ！定义单元PLANE42，设置为轴对称
!*
MP,EX,1,EXX ！定义材料属性
MP,NUXY,1,0.325
!*
TB,KINH,1,1,4, ！定义多线性随动强化准则
TBPT,,STN1,STS1
TBPT,,STN2,STS2
TBPT,,STN3,STS3
TBPT,,STN4,STS4
!* 创建节点
N,1,RPL,,,,,,
N,2,0,,,,,,
N,3,,H/2,,,,,
!* 创建关键点
K,1,,-(H/2),,
K,2,RPU,-(H/2),,
K,3,RPL,-(H/2),,
KGEN,2,ALL, , , ,H, ,3,0 ！复制并平移关键点
!* 创建直线段
L,1, 2
L,4, 5
L,2, 3
L,5,6
!* 用关键点创建面
A,1,2,5,4
A,2,3,6,5
!* 对线进行网格控制
LESIZE,1, , ,NEX1
LESIZE,2, , ,NEX1
LESIZE,3, , ,NEX2,2.5
LESIZE,4, , ,NEX2,2.5
LESIZE,5, , ,NET
LESIZE,6, , ,NET
LESIZE,7, , ,NET
!*
AMESH,ALL ！对面划分网格
!*
NUMMRG,NODE, , , ,LOW ！合并重复节点NUMCMP,NODE
!*
CP,1,UY,3,7,9 ！定义耦合自由度
!*
D,1,UY ！定义位移约束条件
NSEL,S,LOC,X,0
D,ALL,UX
NSEL,ALL
!* 下面开始求解
/SOLU
!*
ANTYPE,0 ！指定分析类型
OUTRES,ALL,ALL ！设置输出控制PRED,ON ！打开预测器
!* 施加并输出第一个载荷步
F,3,FY,0
TIME,1e-6
AUTOTS,1
NSUBST,1, , ,1
KBC,0
LSWRITE,1,
!* 施加并输出第二个载荷步
F,3,FY,-6000
TIME,1
NSUBST,10, , ,1
LSWRITE,2,
!* 施加并输出第三个载荷步
F,3,FY,750
TIME,2
LSWRITE,3,
!* 施加并输出第四个载荷步
F,3,FY,-6000
TIME,3
LSWRITE,4,
!* 求解所有4个载荷步
LSSOLVE,1,4,1,
FINISH
!* 进入通用后处理器
/POST1
SET,LAST 选定最后一个载荷子步PLDISP,1 绘制变形图
!*
PLNSOL,EPPL,EQV,1,1 ！绘制等效塑性应变PLNSOL,EPEL,EQV,1,1 ！绘制等效弹性应变!* 进入时间－历程后处理
/POST26
ESOL,2,3,3 ,S,Y,SY_2 ！定义变量
ESOL,3,3,3 ,EPEL,Y,EPEL Y_3
ESOL,4,3,3 ,EPPL,Y,EPPL Y_4
ADD,5,3,4,,EPTL Y ！对变量进行运算
!*
/AXLAB,X,Y-Strain
/AXLAB,Y,Y-Stress
!* ！绘制应力－应变曲线
XV AR,5
PLV AR,2,
FINISH。