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拉伸板试验。拉伸板的模拟(缩颈后)

我进行了几次优惠券测试(矩形优惠券类似)
ASTM E8)。有些测试有奇怪的行为。的
当我用ABAQUS模拟结果时出现了问题。一切都很顺利
直到颈后的几个步骤。测试结果与ABAQUS结果吻合较好
直到骨折前的几个步骤。在这一点之后,有一个
结果与我试图捕捉观察到的东西之间的差异
行为不成功。(约10%或更多的塑性应变)。

从实验结果看,力-位移曲线呈现较平稳的变化趋势
型曲线后颈,与力急剧下降之前的权利
骨折。我无法捕捉这部分。我认为可以
归因于压力,在实验测试中,仍然存在
均匀且没有应力集中或缩颈发生,直到a
突然颈缩,随后骨折。
在我的模型中,我要么有
颈吻发生了,比如说准时,或者没有发生
应变保持均匀,试件的整个长度都参与其中
在伸长。

最近我应用了一个虚拟负载
优惠券的中心,在ABAQUS中我们应该期待颈缩。我使用
二阶精度和不兼容模式。所有这些都使我有能力
提出正确的变形(在中心颈缩而不是
在其他地方或者沿着长度有多个颈
优惠券)。

我将感谢任何建议。

谢谢。
罗恩博士

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评论

你好罗恩,

造成这种差异的原因是:

1)计算最大荷载点后的真实应力的常规公式由于应力发展为三轴状态而失效,不能用荷载/瞬时面积公式计算应力。

2)您可能已经输入了直接从abaqus真应力与塑性应变列中的负载/电流C/S计算的数据。

在单轴拉伸试验中,人们必须遵循反复试验和错误过程,以找到最大载荷点后的真实应力-应变数据。

Rohith

嗨Rohith,

其实我知道这一点。我从一批样品中做了三次测试,所以它们应该具有相似的材料特性。

我可以模拟其中一个优惠券样本的确切行为。对于第二个和第三个,我有提到的问题。

ABAQUS本身也非常敏感。材料性能的一个非常小的变化,比如在塑性应变等于200%时增加等于2%的应力,并保持应力和应变达到颈缩,不变(改变这两个模型中的应力和应变,只有在颈缩之后,只等于2%),已经导致试样改变了照片所附的行为。

老实说,我认为这个问题可能是由于多颈缩型现象的开始,或者可能是由于整个标本长度的持续均匀拉长而导致颈缩延迟。

虽然试错法似乎是一个好主意,以开发类似的力-变形曲线到断裂,我相信,在任何情况下,我们的应力值不能降低,速率必须始终增加(换句话说,虽然减少真应力-真应变数据可以产生类似的力-变形,我们不能使用它,因为在现实中这是不可能的)。

你觉得呢?

罗恩。

你好罗恩,

第一件事是为abaqus提供完美的真实应力与塑性应变数据,至少高达真实应变的95%……

更重要的一点是,真实材料中含有由于变形而产生的缺陷和空洞等,从而导致失效。但是我们建立的模型或者理论是针对原始材料的。如果你想看到载荷的突然下降,你必须使用损伤力学理论,它会考虑材料强度的退化,它们会完美地匹配载荷位移。

由于您使用的是狗骨标本,且测量长度的横截面是均匀的。脖子会在某个时候开始,但我不理解多次脖子的概念。U可以在某些部分给出0.1%宽度的小缺陷来局部定位应变。

记住有限元法没有考虑任何破坏现象。

问候,

Rohith

我同意1%的不完美。关于破坏,我已经考虑到试样首先出现裂纹,当力-位移曲线突然急剧下降时,试件就会发生断裂。所以,我已经在所有的测试结果中忽略了这一部分(并过滤了曲线)。

如前所述,在我测试的三个样本中,有两个(让我们称之为样本2和样本3)的失效位移非常高(高出14%到24%)。另一方面,ABAQUS能够捕获低位移破坏的试件(试件1)在破坏前的力-位移。因此,我不认为这是由于空洞或类似问题。

正如我所说,我认为在第二个和第三个标本中,不稳定(说没有颈缩或均匀伸长发生在标本中)。我不能说应力状态不是三轴的,因为我可以看到泊松效应,因此沿着规格长度的三轴性(短宽度的部分)。对我来说,这意味着颈缩不是局部的。

我能够用ABAQUS捕获类似的行为(均匀伸长率到更高的应变),但最后,说5-10%的曲线与真实的测试行为不相似。

我的问题是,为什么最后5%的力-位移是相当不同的?也许空洞正在形成,但空洞的长度不足以导致断裂。我还是不敢相信这个小小的空洞会导致如此奇怪的行为。

在模拟中,我们可以玩弄样本,使其产生我们想要的结果。如果我们没有测试结果,我们如何生成这个结果,并说在应变等于最大100%时的位移等于例如ASTM E-8(狗骨)券中的36 mm ?

最好的

罗恩。

还有一件事,

除非我们在ABAQUS入口中改变软钢的材料特性(真应力-塑性应变),使真应力下降,否则不能产生上述最后10%的力-位移曲线。这对我来说似乎是不可能的,因为真实应力通常随着真实应变的增加而增加。当然,在这最后的10%中没有观察到断裂或可见的裂纹,我忽略了裂纹/断裂后的曲线部分。

你好罗恩,

材料元件的应力承载能力在失效前会缓慢退化,在我们的本构关系中,这种现象不包括在内,因为本构关系中包含的一个因子(1-D)将捕获这种行为,其中D是损伤,其增长取决于应力三轴性……

由于冷轧薄板在加工过程中会出现不同程度的各向异性,因此不同试样的性能是不同的。

问候

Rohith……

嗨,Ron & Rohith,

我对这个I机制很陌生,发现这很有趣,因为我被困在类似的情况下。但是,我在Pamcrash中使用一些子例程来模拟它。但我猜,我在预测力-挠度曲线后颈部出错的地方。即使你在各自的软件中用一些标准材料模型模拟拉伸试验,我认为直到颈部没有问题。例如,由力挠曲实验数据得到的真应力真应变曲线只有在缩颈之前是有效的。可以将swift定律应用于此,并找到其参数在模拟中实现(无需使用数据实验数据本身!!)反过来,这将给良好的结果,直到脖子…相当接近和好!但我如何扩展我的模拟后颈部区域。我是无能为力的,因为无论是真正的应力,真正的应变公式和提到的斯威夫特定律后颈是有效的。我读过一些地方,逆向有限元分析(假设真正的应力真正的应变曲线扩展为分段线性函数后颈)可以用来解决这个问题,但不知道如何去做。 Any help or suggestion would be appreciated. I think i understand the theory behind the phenomena but unable to simulate!

Pundan

你好,

参见下一篇论文的第三章http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/17634

U.N.S. ROHITH

感谢Rohith提供论文链接。

当我将论文中的学习成果应用到我的仿真中,我会给你回复。

谢谢

Pundan

通过模拟,找到了后颈应力应变曲线的反演方法。我简要介绍以下步骤:

1.从单轴拉伸试验的实验数据被用来定义应力应变曲线,直到颈缩开始。

2.假设颈缩后等效应力是等效塑性应变的分段线性函数。

3.让我们假设颈缩处的应变称为e1,断裂开始时的最大应变称为e2。在e1处的应变硬化模量称为H1。

4.假设此时应力应变曲线在e1和e2之间为线性,斜率为H,使得0≤H<≤H1。

5.目的是找到这样一个“H”值,使模拟预测的力-位移与实验力-位移曲线相对应。应力应变曲线e1和e2之间的部分仅在超过临界位移值时才影响模拟力位移曲线。

Pundan

你的方法看起来不错,线性假设可能成立。什么是精度水平,如果你能发布模拟和实验的应力/应变图会更好。最好的方法是建立一个优化问题,并为你的模型获得最佳的参数拟合。

U.N.S. ROHITH

由于这项工作的性质,我不能发布任何数据,但是结果模拟的ss情节非常接近,并且在骨折之前没有超过10%的颈缩。顺便问一下,您的意思是在Excel SOLVER中设置优化问题以确定最佳拟合模型参数吗?如果是,那么在这种情况下,我们只能得到参数,直到颈缩和预测整个曲线是不正确的。你说什么?

Pundan

我并不是说要用excel,但你也可以试试这个。使用数据直到颈部。针对[0-0.1]、[0-0.2]、[0-0.3]等不同的塑性应变范围进行不同的配合。将荷载位移图与这些数据进行比较,找出最佳拟合。

U.N.S. ROHITH

你好,罗恩

我试图在ABAQUS中进行拉伸试验模拟,但在模型中很难实现损伤准则。如果你能寄来一份样品,我会很高兴的。文件。

提前感谢

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