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拉伸片试验。拉伸片的模拟(缩颈后)

我已经进行了几次优惠券测试(矩形优惠券类似
ASTM E8)。有些测试有一些奇怪的行为。的
当我用ABAQUS模拟结果时,出现了问题。效果很好
直到搂抱后的几步。测试结果与ABAQUS结果完全吻合
直到骨折前的几个步骤。在这一点之后,有一个
结果与我捕捉观察到的事物的尝试之间存在差异
行为不成功。(约10%或更多塑料应变)。

从实验结果看,力-位移曲线更趋于平稳
型曲线后颈,与急剧下降的力量之前的权利
骨折。我无法捕捉到这一部分。我认为可以
这是因为在实验测试中,压力仍然存在
均匀且无应力集中或颈缩,直到a
突然颈缩,随后骨折。
在我的模型中,我要么有
接吻发生了,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。

最近我在周围应用了虚拟负载
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
提出了正确的变形(颈部在中心而不是
在其他地方或者沿着长度有多个颈缩
优惠券)。

如有任何建议,我将不胜感激。

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)传统的计算最大荷载点后真应力的公式是无效的,因为应力会发展成三轴状态,不能用荷载/瞬时面积公式计算应力。

2)您可能已经在abaqus真应力vs塑性应变列中直接输入了负载/电流C/S计算的数据。

在单轴拉伸试验中,要找到最大载荷点之后的真应力-应变数据,必须遵循迭代的试错过程。

Rohith

嗨Rohith,

其实我知道这一点。我对一批样品做了三次测试,所以它们应该有相似的材料性能。

我可以在一个优惠券样本中模拟出准确的行为。对于第二和第三个问题,我也遇到了上面提到的问题。

ABAQUS本身也相当敏感。材料性质的一个非常小的变化,比如在塑料应变等于200%的情况下增加等于2%的应力,并保持应力和应变到颈缩,不变(改变这两个模型中的应力和应变,只有在颈缩和等于2%之后),会导致试样的行为发生变化,就像照片所附的那样。

老实说,我认为这个问题可能是由于多重颈缩型现象的开始,或者可能是由于在整个标本长度上持续均匀地伸长而导致颈缩延迟。

虽然试错似乎是一个好主意,以建立一个类似的力-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,速率必须一直增加(换句话说,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)。

你怎么看?

罗恩。

你好罗恩,

第一件事是为abaqus提供完美的真实应力与塑料应变数据,至少达到真实应变的95%…

更重要的一点是,真正的材料含有缺陷和空隙等,这些缺陷和空隙是由于变形而导致破坏的。但我们所建立的模型或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到材料强度的恶化它们会完美地匹配你的载荷位移。

由于您使用的是狗骨标本和横截面的规格长度是均匀的。脖子会在某个时候开始,但我不能理解多重脖子的概念。U可以在某一截面上给出0.1%宽度的小缺陷来定位应变。

记住有限元法不考虑任何失效现象。

问候,

Rohith

我同意1%的不完美。关于失效,我已经考虑到试件首先经历裂纹,一旦力-位移曲线突然急剧下降,就会导致断裂。所以,在所有的测试结果中,我已经忽略了这一部分(并过滤了曲线)。

如前所述,在我所测试的三个样本中,有两个(让我们称之为样本2和样本3)的破坏位移要高得多(高出14%至24%)。另一方面,ABAQUS能够捕捉到在较低位移(试件1)失效的试件的力-位移。所以,我不认为这是由于虚空或类似的问题。

正如我所说,我认为在第二和第三个标本中,不稳定(比如在标本中没有颈缩或均匀伸长)。我不能说应力状态不是三轴的,因为我可以看到泊松效应,因此三轴性沿标尺长度(带短宽度的券的一部分)。这对我来说意味着颈缩没有本地化。

我能够用ABAQUS捕捉到类似的行为(均匀延伸到更高的应变),但最后,比如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-位移是不同的?也许一个空洞正在形成,但空洞的长度不足以导致骨折。还是不敢相信这么小的空隙能引起如此奇怪的行为。

在模拟中,我们可以摆弄样本,让它产生我们想要的结果。如果我们没有测试结果,我们怎么能得出这个结果,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毫米?

最好的

罗恩。

还有一点,

除非我们改变ABAQUS条目中轻度钢的材料特性(真应力-塑性应变),使真应力下降,否则无法产生上述最后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缝,我忽略了裂缝/断裂后的曲线部分。

你好罗恩,

材料单元的应力承载能力在失效前缓慢退化,在我们的本构关系中,这种现象不包括在本构关系中作为一个因子(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……

在冷轧薄板的加工过程中,不同程度的各向异性会进入画面,因此,不同试样的性能是不同的。

问候

Rohith……

嗨,Ron和Rohith,

我对这个I-mechanica很陌生,发现这很有趣,因为我陷入了类似的情况。但是,我在Pamcrash中使用一些子程序来模拟它。但是我想,我在预测颈缩后的力-挠度曲线时哪里错了。即使你用一些标准的材料模型在你各自的软件中模拟拉伸测试,我认为直到收缩一个都没有问题。例如,由力挠度实验数据得到的真应力真应变曲线在缩颈之前是有效的。我们可以应用swift定律,找到它的参数在仿真中实现(不需要使用数据实验数据本身!!)反过来,这将会带来很好的结果,直到脖子…非常接近,很好!但是我如何扩展我的模拟后颈区域。我很无知,因为无论是真应力真应变公式还是提到的斯威夫特定律在颈缩后都是有效的。我读过一些关于逆有限元分析(假设真实应力真实应变曲线在缩颈后扩展为分段线性函数)可以用来解决这个问题,但不知道如何处理。 Any help or suggestion would be appreciated. I think i understand the theory behind the phenomena but unable to simulate!

Pundan

你好,

参见下文第3章http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/17634

U.N.S. ROHITH

感谢Rohith提供论文链接。

在我将论文的学习应用到我的仿真中之后,我会给你回复。

谢谢

Pundan

通过模拟,找到了一种反演颈后应力应变曲线的方法。我简要介绍以下步骤:

1.利用单轴拉伸试验的实验数据来确定颈缩开始前的应力-应变曲线。

2.假设缩颈后等效应力是等效塑性应变的分段线性函数。

3.让我们假设颈缩时的应变称为e1,骨折开始时的最大应变称为e2。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之间呈线性关系,斜率为H,使0≤H<≤H1。

5.其目的是找到这样一个值“H”,即模拟预测的力-位移与实验力-位移曲线相对应。由e1和e2组成的应力-应变曲线部分仅在超过临界位移值时才会影响模拟力-位移曲线。

Pundan

你的方法似乎很好,线性假设可能成立。精度水平是多少,如果你能发布模拟和实验应力/应变图就更好了。最好的方法是建立一个优化问题,并为你的模型获得参数的最佳拟合。

U.N.S. ROHITH

由于这份工作的性质,我不能发布任何数据,但结果模拟的ss图非常接近,没有超过10%的颈缩直到骨折。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都不正确。你说什么?

Pundan

实际上我并不是说要用excel,但是你也可以试试这个。使用数据直到颈项。针对不同的塑性应变范围,如[0-0.1],[0-0.2],[0-0.3]等,进行不同的配合。将负载位移图与这些数据进行比较,并确定最佳拟合。

U.N.S. ROHITH

你好,罗恩

我试图在ABAQUS中进行拉伸试验模拟,但很难在模型中实现损伤标准。如果您能发送一个样品,我将很高兴。文件。

提前谢谢你

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