我们都喜欢万圣节。凉爽的天气,糖果, 当然 南瓜。因此,在这个季节的精神中,我们在费德利斯酒店决定,我们将尝试再现你从一个很高的高度上看到一个南瓜被摔成碎片时那种永远不会有的感觉。为了成功我们想出的第一个工具是什么?当然是Abaqus！
我们决定了5米的落差,这相当于一个二层窗口--因此,如果我们觉得有必要进行一项即兴相关性研究,我们都可以在家里重新创造一些东西。由于这是一个高度动态的事件,我们使用了ABAQUS的显式解决器,为了确保南瓜在落在地上时实际上被撞碎,我们利用了韧性伤害特征。这一方法通常可以用来预测汽车或飞机的金属部件的故障,但是 创造性调整 这些参数使我们能够生成经典南瓜下降的合理的真实行为。
在某些背景下,韧性损伤法使我们可以规定降低两个屈服强度, Dσ ,以及弹性, (1-D)E ,当应变超过预定阈值时(见图)。该元件最终达到零负载承载能力,并有效地从分析中去除。
整个工作流教程,用于在Abaqus图形用户界面包括在但我们将按执行的顺序总结重要部分：
零件及装配
首先,我们必须创造零件。一个固体旋转的中空球直径600毫米和壁厚25毫米代表南瓜的主体。为了"雕刻"面部,应该使用"创造切割:挤压"的功能--你可以随意地,使用素描工具。我甚至给了我的南瓜一个坏牙。
在装配模块中使用"合并/切割实例"流程,生成了一个用于阀杆的固体挤压,并与南瓜体相结合。最后,一个离散的硬壳被定义为"地板"和部件的安排(翻译;旋转),使南瓜开始它的旅程从一个圆1倍它的直径从它的着陆区。
如前所述,南瓜的性质有所调整,但我们试图把它们建立在一些合理的假设中。例如,从4.8克/立方厘米(或0.4810-9公吨/立方米)的测量数据中获取了密度。其他参数如下:
弹性:杨氏模量=20mpa,泊松比=0.3
塑料:
塑料应变(Ma)
2 0
3 0.1
韧性损害:断裂应变=1×10-5,应力三轴=0,应变率=0
损伤演化:类型=位移,软化=线性,降解=最大值,失效时位移=5×10-5毫米
步进
当然,步骤是动态的显式的,所以应该相应地选择步骤类型。时间设置为1秒,并定义质量尺度,以给出1×10-6s的增量时间目标。
相互作用
为了使分析发挥作用,必须定义几个交互。首先,我们需要在离散刚性地板和预定控制节点或参考点之间应用刚性体约束。然后,我们可以将一般联系方式应用到整个程序集--而且不必担心联系参数,对于这个分析,ABaqus的默认值是很好的。
载荷(和预先定义的字段)
当南瓜着陆时,我们不只是想让它反弹回太空,我们还想让它漂浮和坠落,所以我们必须在分析中说明地球的引力。这意味着一个重量和价值-9800mm/S2类型的载荷在Y轴的方向。此外,我们不希望把分析扩展到必要的范围,所以我们定义了如果南瓜是以预先定义的磁场的形式从5米的高度落下的话,它会移动的速度。在这种情况下,即-9900毫米/秒。
这不仅仅是在CAE的负载模块中定义的"加载"。边界条件也需要在这里指定,在这种情况下,我们所需要的是在我们早些时候所做的离散刚性表面的参照点上的一个环境条件。这将确保在整个分析过程中,地板保持在正确的位置。
网格
我们制作的南瓜几何图太复杂了,我们的梅舍无法给它分配一个六面体网格,这正好是它最初显示为橙色的原因。对于这个分析,我们很好的使用了一个草率的四面体网格,所以我们在"分配网格控件"窗口中选择了自由TET。其全球网眼尺寸为25mm,该部件已准备就绪。
离散的刚性也必须连接起来,我们让CAE在这里完成所有的工作,只要点击"网状部分"按钮就可以继续前进。
应该注意的是,需要状态字段输出,以便从分析的可视化中删除用过的元素,我们应该以200个均匀间隔的间隔输出结果。
此时,我们准备启动分析!希望你能在这个可怕的教程中获得一些乐趣,也许你可以在将来的模拟工作中拿走一些帮助你的东西,特别是在包括韧性伤害的明确分析中。
作为所有这些仿真软件产品,以及使其得到很好利用的CAE服务提供商,我们很乐意听到您的软件和模拟需求！
