abaqus回彈分析實(shí)例：在分析步之間傳遞數(shù)據(jù).docVIP

Abaqus Example Problems Guide 1.5.1Springback of two-dimensional draw bendingProducts:Abaqus/StandardAbaqus/Explicit是用explicit進(jìn)行成形，然后使用standard分析回彈Problem description這個(gè)例子描述了在93年成形模擬數(shù)值會(huì)議中報(bào)道的基準(zhǔn)測(cè)試。這個(gè)基準(zhǔn)包括使用三種材料描述六種問(wèn)題以及兩種不同的夾持力。六個(gè)問(wèn)題中的一個(gè)描述如下。原文見(jiàn)Taylor等人在93年的論文。坯料初始尺寸350*35，厚度0.78.問(wèn)題本質(zhì)上是個(gè)平面應(yīng)變問(wèn)題（垂直于模型平面的尺寸是35mm）。夾持力是2.45kN，夾具的質(zhì)量是5kg。摩擦系數(shù)0.144坯料為低碳鋼，材料為彈塑性材料，彈性為各向同性，對(duì)于塑性使用Hill 異性屈服準(zhǔn)則。材料的性質(zhì)如下：Youngs modulus = 206.0 GPaPoissons ratio = 0.3Density = 7800.Yield stress= 167.0 MPaAnisotropic yield criterion:=1.0,=1.0402,=1.24897,=1.07895,=1.0,=1.0此例是對(duì)稱(chēng)問(wèn)題，只取一半建模。坯料使用一行175個(gè)一階殼單元建模。對(duì)稱(chēng)的邊界條件施加到對(duì)稱(chēng)面上。邊界條件施加到了坯料所有的節(jié)點(diǎn)上以模擬平面應(yīng)變的條面；建模平面外的尺寸是5mm；因此，坯料的加持力經(jīng)過(guò)了粗略縮放。成形的過(guò)程由explicit中的兩個(gè)分析步完成。坯料的加持力在第一個(gè)分析步施加。加載使用平滑分析步，以將慣性效應(yīng)最小化。第二個(gè)分析步，通過(guò)設(shè)定沖頭剛體參考點(diǎn)的速度沖頭下行70mm。速度使用triangular smooth step amplitude 功能施加，初始速度和最終速度都是0，峰值速度在這個(gè)過(guò)程之間。這個(gè)例子中會(huì)發(fā)生顯著的回彈。因?yàn)榕髁鲜侨嵝缘?，振?dòng)的基頻很低，為了獲得在回彈分析中得到準(zhǔn)靜態(tài)的解，使用explicit所需要的時(shí)間很長(zhǎng)?；貜椃治鐾ㄟ^(guò)standard使用standard來(lái)模擬，使用import分析。從explicit得到的結(jié)果import到standard中，靜態(tài)分析計(jì)算回彈。在分析步中，將explicit中得到應(yīng)力狀態(tài)插入到standard中，然后漸漸去除。在分析步的末尾得到的位移就是回彈，應(yīng)力即殘余應(yīng)力狀態(tài)在import分析中的設(shè)置決定了初始外形。如果選擇在插入分析中更新參考外形，在explicit的分析步的末尾變形的板子以及材料的狀態(tài)將會(huì)插入到standard中。變形的外形成為參考外形。這個(gè)步驟的方便之處在于，如果在后處理的過(guò)程中，可以展示回彈造成的位移。當(dāng)不做此選擇的時(shí)候。Explicit分析步的末尾材料狀態(tài)、位移和應(yīng)變同樣會(huì)被插入到standard之中。原始的外形仍然作為參考外形。當(dāng)希望看到從變形到回彈過(guò)程位移的連續(xù)的變化，應(yīng)該使用這個(gè)步驟。參考“Transferring results between Abaqus/Explicit and Abaqus/Standard,”Section 9.2.2 of the Abaqus Analysis Users Guide.Results and discussion為了確定沖頭最適宜的峰值速度（能夠以最低的代價(jià)給出準(zhǔn)靜態(tài)結(jié)果），分別結(jié)算峰值速度為30m/s，15m/s，5m/s的結(jié)果。能量的歷史如圖所示。峰值速度為30m/s的時(shí)候，動(dòng)能過(guò)高。峰值速度為5m/s的時(shí)候，動(dòng)能看起來(lái)為0.峰值速度為15m/s的動(dòng)能足夠低，不會(huì)顯著影響結(jié)果。對(duì)于精確的回彈分析，必須保證應(yīng)力不會(huì)被慣性效應(yīng)影響。外部的法蘭和水平的軸之間的夾角為22度，而standard分析為17.1度。結(jié)果的不同是由于接觸的不同造成的。在explicit中，在接觸計(jì)算中考慮了殼的厚度的變化。Standard中的Surface-to-surface也一樣。然而，對(duì)于standard中node-to-surface接觸模擬，當(dāng)殼在兩個(gè)表面之間壓緊的時(shí)候，有必要使用軟接觸以考慮殼的厚度。因此，作了一個(gè)近似。使用了一個(gè)修改的explicit分析使用了軟接觸和零厚度，用以直接比較explicit和standard。結(jié)果很接近，實(shí)驗(yàn)中測(cè)量的平均的角度為17.1度，實(shí)驗(yàn)結(jié)果范圍從9度到23度不等。無(wú)論是否選擇更新參考外形，結(jié)果都很接近。apan, Ed. A.Makinovchi, et al.FiguresFigure 1.5.11Cross-section showing the geometry of the die, the punch, the blank holder, and the blank.Figure 1.5.12Energy history for forming analysis: 30 m/s peak velocity of punch.Figure 1.5.13Energy history for forming analysis: 15 m/s peak velocity of punch.Figure 1.5.14Energy history for forming analysis: 5 m/s peak velocity of punch.Figure 1.5.15Blank at the end of the f