当前位置:首页 >> 机械/仪表 >>

ansys粘塑性分析-Anand模型


? Anand 提出的率相关塑性选项有如下特征:
– 与率无关模型不同, 没有明显屈服面, 没有使用加 载/卸载准则(即没有Bauschinger 效应)。 – 假设在所有非零应力值处发生塑性流动, 虽然在低 应力处塑性流动可以忽略。 – Anand模型使用一个称作变形抗力(以“s”表示)的内 部标量变量来表示对材料非弹性流动的各向同性抗 力,以 NL,PSV (塑性状

态变量)输出, – 假设材料温度大于其熔点温度的一半。 – 非弹性应变的输出为“塑性应变(EPPL)”。注意不可 用累加等效塑性应变(NL,EPEQ)。

粘塑性的 Anand 模型: 流动方程可写为: Q ? ? ? σ RT & ε in = Ae ?sinh ? ξ ? s ?

?? ?? ??

1 m

在这一点上, 比较 Anand 模型和广义 Garofalo(双曲 正弦)蠕变方程是有用的:

&cr = C1e ε
式中
ξ

?

C4 T

[sinh (C2σ )]C

3

Q 1 C1 = A, C2 = , C3 = , C4 = s m R

双曲正弦蠕变方程和 Anand 模型的主要区别是演化方程 [变形 抗力(s)], 下面解释

演化方程(应变强化/软化)为:
? a B ? ? ? &in & = ?ho ( B ) s ?ε B? ? ? ? B = 1? s s*
Q ? ? & ε * in RT ?? e ? s =s ?A ? n

式中

&in = 有效非弹性变形速率 ε σ = 有效 Cauchy 应力 s = 变形抗力 s * = 变形抗力的饱和值 & = 变形抗力的时间导数 s T = 绝对温度

附加项被定义为材料常数:
TBDATA Pa ra m e te r De scription Consta nt 1 initial value of deformation so resistance 2 Q/R activation energy divided by universal gas constant 3 A pre-exponential factor 4 5 6 7 ξ m ho mutiplier of stress strain rate sensitivity of stress hardening/softening constant coefficient for saturation value of deformation resistance strain rate sensitivity of saturation value (deformation resistance) strain rate sensitivity of hardening or softening Units stress (e.g., psi, MPa) energy/volume (e.g., kJ/mole) 1/time (e.g., 1/second) dimensionless dimensionless stress (e.g., psi, MPa) stress (e.g., psi, MPa) dimensionless

? s
n

8

9

a

dimensionless, a>1.0

所有常数必须为正的。

前面幻灯片所示的 Anand 模型的9个材料常 数可以通过命令或材料 GUI 定义(如下所示):
– 通过 TB,ANAND 定义 Anand 模型。 – 用 TBDATA 定义9个材料常数。因为 Anand 方 程中包括了温度效应, 所以不允许使用与温度有 关的常数。 – 记住通过 MP 命令定义EX 和 PRXY(和任何其它 必要的线性材料属性)。

通过材料 GUI 定义 Anand 模型的屏幕快照。
– Structural > Nonlinear > Inelastic > RateDependent > Viscoplasticity > Anand’s Model

ANAND支持的单元
? 仅有三种单元类型支持Anand模型: VISCO106-108
– VISCO106-108 是基于惩罚的混合 U-P 单 元(参考本书第2章)。
? VISCO106 是低阶2D单元。 ? VISCO107 是低阶3D单元。 ? VISCO108 是高阶2D单元。

– 没有壳或梁单元。而且, VISCO106 和 108 仅限于平面应变或轴对称分析。

? 定义了合适的单元类型和材料性能后, 求解选 项与大多数非线性问题相似
Main Menu > Solution > -Analysis Type- Sol’n Control… Solution Controls > -Basic Tab- Analysis Options – 若需要, 打开大位移效应(NLGEOM,ON)来指定大 位移/大应变求解。 – 尽管“时间”在粘塑性问题中很重要, 求解仍可以是 静态或瞬态的,这将不包括或包括惯性效应。 – 推荐采用求解控制(SOLCONTROL), 缺省时求解 控制是打开的。

? 采用粘塑性材料的非线性求解需要一个结束 时间和指定的合适的子步数。
Solution Controls > -Basic Tab- Time Control – 定义合适的结束时间(TIME)。记住, 对于有粘塑 性的非线性静态分析, 时间对应变率效应 很重要。 – 定义合适的子步数 (NSUBST) 或时间 增量(DELTIM), 以获得精确的结果 (见下面幻灯片)。

? 确保塑性应变增量足够小以捕捉响应, 这对 任何路径相关问题都是重要的。
Solution Controls > -Nonlinear Tab- Cutback Control – 后退控制(CUTCONTROL) 用于指定允许的塑性 应变增量的最大值。缺省时, 该值为15%。
前已述及, 对于RATE 和 ANAND, 所有的非弹性 应变以“塑性应变”输出 。与蠕变中塑性和蠕变 应变被分开不同, RATE 和ANAND的非弹性应变 被耦合。

查看粘塑性结果
? 能照常查看结果, 如塑性应变。
Main Menu > General Postproc > Plot Results > Nodal Solu … Main Menu > General Postproc > Plot Results > Element Solu … – 非弹性应变以塑性 应变(EPPL)输出。

? 塑性应变能密度也被输出,每个单元的 结果都能被画图或列表。
Main Menu > General Postproc > Plot Results > Nodal Solu … Main Menu > General Postproc > Plot Results > Element Solu …

查看ANAND 的结果
? 当查看采用 Anand模型 的问题的结果时, 请记 住以下几点:
– 虽然等效塑性应变和其分量是可用的, 但累加的等 效塑性应变不可用(NL,EPEQ)。 – 变形抗力(s) 可通过 NL,PSV(塑性状态变量)输出。

– 单位体积塑性功可 以通过 NL,PLWK 输 出。采用单元表, 乘以体积(VOLU) 得 到塑性功。


相关文章:
ANSYS弹塑性分析
塑性选项 ANSYS 程序提供了多种塑性材料选项,在此主要介绍四种典型的材料选项可以...在这一步中,建立计算分析所需要的模型,包括定义单元类型,划分网格,给定 边界 ...
ANSYS弹性及塑性分析(非常经典)
ANSYS弹性及塑性分析(非常经典)_工学_高等教育_教育...单点耦合或接触条件 5、 如果模型的大部分区域都...ansys高级非线性分析五粘... 35页 免费 ansys高级...
ANSYS 结构分析材料模型库
ANSYS 结构分析材料模型库_机械/仪表_工程科技_专业...粘塑性 Isotropic Hardening Plasticity:各向同性硬化...非线性 Anand’s Model:Anand 模型 Creep:蠕变 ...
Anand粘塑性模型的UMAT子程序及验证
Anand 粘塑性模型的 UMAT 子程序及验证高军 1.引言电子封装及其组件在工艺或者...目前,很多大型商用有限元软件,如 ANSYS、MARC 等都把 Anand 本构模型嵌入到 ...
ANSYS弹性及塑性分析(详细、全面分析)1
ANSYS弹性及塑性分析(详细、全面分析)1_建筑/土木_工程科技_专业资料。目 录 ...750 3 -6000 问题描述图: 第7页 F 10 130 步骤一:建立计算所需要的模型。...
anasys material
希尔塑性 双线性的 多线性的 非线性的 ansys 粘塑性分析-Anand 模型 creep 蠕变 curve fitting 曲线拟合 Creed only 仅蠕变 米塞斯塑性 explicit 显式、明确 ...
ANSYS塑性变形模拟例子
ANSYS塑性变形模拟例子_工学_高等教育_教育专区。一个周边简支的圆盘,其中心受到...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...
第2章ANSYS在电子产品设计中应用
ANSYS 利用随动硬化、等向硬化、各向异性或用户定义的过程来考虑这一现象。 粘塑性分析:ANSYS 基于 Anand 模型粘塑性分析功能可描述高温下与变形速率相关的 金属...
第17章 塑性分析实例
单击 ANSYS6.1 工具条(ANSYS Toolbar)上的 按钮,保存数据库文件。 17.2.3 定以单元类型由于本实例分析的是一个圆盘在周期载荷作用下的塑性分析,由于模型结构和...
ansys材料模型
F (失效时的有效塑性真应变) TBDATA,4,C(应变率...2014教师资格材料分析辅... 2014小学教师资格考试《...ansys粘弹性maxwell模型... 8页 1下载券©...
更多相关标签:
ansys 理想弹塑性模型 | ansys弹塑性模型 | anand模型 | ansys弹塑性分析实例 | ansys塑性分析实例 | ansys弹塑性分析 | ansys等效塑性应变 | ansys塑性变形分析 |