我們都喜歡萬(wàn)圣節(jié)。涼爽的天氣,糖果, 當(dāng)然 南瓜。因此,在這個(gè)季節(jié)的精神中,我們?cè)谫M(fèi)德利斯酒店決定,我們將嘗試再現(xiàn)你從一個(gè)很高的高度上看到一個(gè)南瓜被摔成碎片時(shí)那種永遠(yuǎn)不會(huì)有的感覺(jué)。為了成功我們想出的第一個(gè)工具是什么?當(dāng)然是Abaqus！

我們決定了5米的落差,這相當(dāng)于一個(gè)二層窗口--因此,如果我們覺(jué)得有必要進(jìn)行一項(xiàng)即興相關(guān)性研究,我們都可以在家里重新創(chuàng)造一些東西。由于這是一個(gè)高度動(dòng)態(tài)的事件,我們使用了ABAQUS的顯式解決器,為了確保南瓜在落在地上時(shí)實(shí)際上被撞碎,我們利用了韌性傷害特征。這一方法通常可以用來(lái)預(yù)測(cè)汽車或飛機(jī)的金屬部件的故障,但是 創(chuàng)造性調(diào)整 這些參數(shù)使我們能夠生成經(jīng)典南瓜下降的合理的真實(shí)行為。

在某些背景下,韌性損傷法使我們可以規(guī)定降低兩個(gè)屈服強(qiáng)度, Dσ ,以及彈性, (1-D)E ,當(dāng)應(yīng)變超過(guò)預(yù)定閾值時(shí)(見(jiàn)圖)。該元件最終達(dá)到零負(fù)載承載能力,并有效地從分析中去除。

整個(gè)工作流教程,用于在Abaqus圖形用戶界面包括在但我們將按執(zhí)行的順序總結(jié)重要部分：

零件及裝配

首先,我們必須創(chuàng)造零件。一個(gè)固體旋轉(zhuǎn)的中空球直徑600毫米和壁厚25毫米代表南瓜的主體。為了"雕刻"面部,應(yīng)該使用"創(chuàng)造切割:擠壓"的功能--你可以隨意地,使用素描工具。我甚至給了我的南瓜一個(gè)壞牙。

在裝配模塊中使用"合并/切割實(shí)例"流程,生成了一個(gè)用于閥桿的固體擠壓,并與南瓜體相結(jié)合。最后,一個(gè)離散的硬殼被定義為"地板"和部件的安排(翻譯;旋轉(zhuǎn)),使南瓜開(kāi)始它的旅程從一個(gè)圓1倍它的直徑從它的著陸區(qū)。

如前所述,南瓜的性質(zhì)有所調(diào)整,但我們?cè)噲D把它們建立在一些合理的假設(shè)中。例如,從4.8克/立方厘米(或0.4810-9公噸/立方米)的測(cè)量數(shù)據(jù)中獲取了密度。其他參數(shù)如下:

彈性:楊氏模量=20mpa,泊松比=0.3

塑料:

塑料應(yīng)變(Ma)

2 0

3 0.1

韌性損害:斷裂應(yīng)變=1×10-5,應(yīng)力三軸=0,應(yīng)變率=0

損傷演化:類型=位移,軟化=線性,降解=最大值,失效時(shí)位移=5×10-5毫米

步進(jìn)

當(dāng)然,步驟是動(dòng)態(tài)的顯式的,所以應(yīng)該相應(yīng)地選擇步驟類型。時(shí)間設(shè)置為1秒,并定義質(zhì)量尺度,以給出1×10-6s的增量時(shí)間目標(biāo)。

相互作用

為了使分析發(fā)揮作用,必須定義幾個(gè)交互。首先,我們需要在離散剛性地板和預(yù)定控制節(jié)點(diǎn)或參考點(diǎn)之間應(yīng)用剛性體約束。然后,我們可以將一般聯(lián)系方式應(yīng)用到整個(gè)程序集--而且不必?fù)?dān)心聯(lián)系參數(shù),對(duì)于這個(gè)分析,ABaqus的默認(rèn)值是很好的。

載荷(和預(yù)先定義的字段)

當(dāng)南瓜著陸時(shí),我們不只是想讓它反彈回太空,我們還想讓它漂浮和墜落,所以我們必須在分析中說(shuō)明地球的引力。這意味著一個(gè)重量和價(jià)值-9800mm/S2類型的載荷在Y軸的方向。此外,我們不希望把分析擴(kuò)展到必要的范圍,所以我們定義了如果南瓜是以預(yù)先定義的磁場(chǎng)的形式從5米的高度落下的話,它會(huì)移動(dòng)的速度。在這種情況下,即-9900毫米/秒。

這不僅僅是在CAE的負(fù)載模塊中定義的"加載"。邊界條件也需要在這里指定,在這種情況下,我們所需要的是在我們?cè)缧r(shí)候所做的離散剛性表面的參照點(diǎn)上的一個(gè)環(huán)境條件。這將確保在整個(gè)分析過(guò)程中,地板保持在正確的位置。

網(wǎng)格

我們制作的南瓜幾何圖太復(fù)雜了,我們的梅舍無(wú)法給它分配一個(gè)六面體網(wǎng)格,這正好是它最初顯示為橙色的原因。對(duì)于這個(gè)分析,我們很好的使用了一個(gè)草率的四面體網(wǎng)格,所以我們?cè)?quot;分配網(wǎng)格控件"窗口中選擇了自由TET。其全球網(wǎng)眼尺寸為25mm,該部件已準(zhǔn)備就緒。

離散的剛性也必須連接起來(lái),我們讓CAE在這里完成所有的工作,只要點(diǎn)擊"網(wǎng)狀部分"按鈕就可以繼續(xù)前進(jìn)。

應(yīng)該注意的是,需要狀態(tài)字段輸出,以便從分析的可視化中刪除用過(guò)的元素,我們應(yīng)該以200個(gè)均勻間隔的間隔輸出結(jié)果。

此時(shí),我們準(zhǔn)備啟動(dòng)分析!希望你能在這個(gè)可怕的教程中獲得一些樂(lè)趣,也許你可以在將來(lái)的模擬工作中拿走一些幫助你的東西,特別是在包括韌性傷害的明確分析中。

作為所有這些仿真軟件產(chǎn)品,以及使其得到很好利用的CAE服務(wù)提供商,我們很樂(lè)意聽(tīng)到您的軟件和模擬需求！