有限元分析材料參數(shù)

有限元分析材料參數(shù)篇_:有限元分析作業(yè)—、題目SiC增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料被普遍應(yīng)用于航天航空及民用工業(yè)。以下圖所示為采納粉末冶金固相燒結(jié)法結(jié)合熱擠壓制備的Sic增強(qiáng)鋁基復(fù)合材料的顯微組織，其中Sic的彈性模量為430GPa,汩松比為0.17,鋁基體的彈性模量為67GPa,汩松比為0.33。請(qǐng)采納有限元方式計(jì)算具在承載二維拉伸應(yīng)力時(shí)的應(yīng)力應(yīng)變散布曲線。二、對(duì)題目所給顯微組織進(jìn)行前期處置。—、先從題目給的顯微組織當(dāng)選取一塊。圖2選取的樣本材料區(qū)域二用photoshop魔棒工具選擇各塊的邊緣并保留途徑到AdobeIllustratorCS503、在AI中對(duì)文件進(jìn)行描邊操作，即取得矢量化的圖像。并將文件導(dǎo)出為.dwg格式。圖3AI描邊處置4、利用AutoCAD對(duì)文件進(jìn)行面域概念，具體操作為：依次單擊畫(huà)圖(D)菜單面域(N)。在命令提示下，輸入regiono選擇對(duì)象以創(chuàng)建面域。這些對(duì)象必需各自形成閉合區(qū)域，例如圓或閉合多段線。(3)按ENTER鍵。命令提示下的消息指出檢測(cè)到了多少個(gè)環(huán)和創(chuàng)建了多少個(gè)域。五、將建好的模型導(dǎo)出保留為.sat格式。三、軟件簡(jiǎn)介Workbench是ANSYS公司提出的協(xié)同仿真環(huán)境，相關(guān)于傳統(tǒng)的ANSYS經(jīng)典版(MechanicalAPDL),workbench加倍可視化有著新穎的操作界面和操作思路，受到了用戶(hù)的好評(píng)。用戶(hù)能夠依照本企業(yè)產(chǎn)品研發(fā)流程將這些拆散的技術(shù)從頭組合，并集成為具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù),形成既能夠充分知足自身的分析需求，又充分融入產(chǎn)品研發(fā)流程的仿真體系。Workbench那么是專(zhuān)門(mén)為從頭組合這些組件而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用平臺(tái)。它提供了一個(gè)加載和治理API的大體框架。在此框架中，各組件(API)通過(guò)Jscript、VBscript和HTML腳本語(yǔ)言組織并編制適合自己的利用界面GUI1另外第三方CAE技術(shù)和用戶(hù)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的技術(shù)也能夠像ANSYS的技術(shù)一樣編制成API溶入那個(gè)程序中。ANSYS軟件有如下要緊技術(shù)特點(diǎn):(1)數(shù)據(jù)統(tǒng)一性強(qiáng)，ANSYS能夠把前后處置與分析求解結(jié)合起來(lái)，成立前后處置、分析求解及多場(chǎng)分析統(tǒng)一的數(shù)據(jù)庫(kù)從而實(shí)現(xiàn)多場(chǎng)及多場(chǎng)藕合功能，而且具有流場(chǎng)優(yōu)化功能的CFD軟件。(2)能夠?qū)崿F(xiàn)創(chuàng)建復(fù)雜的幾何模型，而且還具有多種求解器，依照需要的不同選擇適合的求解器。(3)ANSYS不僅能夠處置線性問(wèn)題，它更具有處置壯大的非線性問(wèn)題的能力，可以分析幾何、材料和狀態(tài)等非線性問(wèn)題。網(wǎng)格劃分方式多樣，而且具有智能網(wǎng)格劃分。硬件兼容性強(qiáng)，不管個(gè)人運(yùn)算機(jī)，仍是工作站運(yùn)算機(jī)、大型運(yùn)算機(jī)乃至巨型運(yùn)算機(jī)，所有的硬件平臺(tái)上及其全數(shù)數(shù)據(jù)文件都兼容。(6)具有與CAD集成并有接口，可與大多數(shù)的CAD軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)互換與共享。(7)用戶(hù)開(kāi)發(fā)環(huán)境和優(yōu)化功能良好。本次利用的是workbench14.5,由于15.0版本不行找教程，因此14.5已是所能利用的最先進(jìn)和最新的軟件版本To〃所有程序〃三、利用Ansysworkbench14.5軟件進(jìn)行求解第一在Windows系統(tǒng)下執(zhí)行〃開(kāi)始"一ANSYS14.5一Workbenchl4.5,啟動(dòng)程序。〃所有程序〃—、雙擊主界面Toolbox(工具箱)中的Componentsystems一Symmetry(幾何J體)選項(xiàng)，即可在項(xiàng)目治理區(qū)創(chuàng)建分析項(xiàng)目A,在工具箱中的AnalysisSystem一StaticStructural上按住鼠標(biāo)左鍵拖曳到項(xiàng)目治理區(qū)中，當(dāng)項(xiàng)目A的Symmetry紅色高亮顯示時(shí)，放開(kāi)鼠標(biāo)創(chuàng)建項(xiàng)目B,現(xiàn)在相關(guān)聯(lián)的項(xiàng)數(shù)據(jù)可共享。二、導(dǎo)入創(chuàng)建的模型(1)在A2欄的Geometry上點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，在彈出的快捷菜單當(dāng)選擇ImportGeometry一Browse命令圖4成立工程(2)在彈出的〃打開(kāi)〃對(duì)話框當(dāng)選擇文件途徑，導(dǎo)入.dat文件幾何體文件現(xiàn)在A2欄Geometry后的變成一個(gè)對(duì)號(hào),表示實(shí)體模型已經(jīng)存在。然后打開(kāi)DM仿真程序。圖5DM仿真頁(yè)面3、創(chuàng)建材料庫(kù))雙擊項(xiàng)目B中的B2欄EngineeringData項(xiàng)，進(jìn)入如下圖的材料參數(shù)設(shè)置界面，在該界面下即可進(jìn)行材料參數(shù)設(shè)置。圖6材料屬性設(shè)置界面(2)在outlineofschematicB2EngineeringData表格下輸入所用的材料，并對(duì)材料參數(shù)進(jìn)行設(shè)置。那個(gè)地址只取所用的SiC為例。圖7SiC材料屬性設(shè)置4、添加模型材料屬性(1)雙擊主界面項(xiàng)目治理區(qū)項(xiàng)目B中的B3欄Model項(xiàng)，進(jìn)入Mechanical界面，在該界面下即可進(jìn)行網(wǎng)格的劃分、分析設(shè)置、結(jié)果觀看等操作。（2）選擇Mechanical界面左側(cè)Outlines（分析樹(shù)）中Geometry選項(xiàng)下的parti?part27,現(xiàn)在即可在Detailsofparti?27（參數(shù)列表）中給模型添加材料屬性。如圖圖8面域內(nèi)屬性設(shè)置五、接觸處置在connections右擊insert選擇contacts,然后選擇自動(dòng)產(chǎn)生接觸，各部份之間顯現(xiàn)如下圖的關(guān)聯(lián)。圖9各部份關(guān)聯(lián)六、劃分網(wǎng)格：點(diǎn)擊mesh一generatemesh,軟件將自動(dòng)劃分網(wǎng)格。如圖：篇二：有限元分析有限元方式與分析姓名學(xué)號(hào)專(zhuān)業(yè)電話號(hào)基于ABAQUS的法蘭盤(pán)感應(yīng)淬火的殘余應(yīng)力場(chǎng)分摘要：在對(duì)法蘭盤(pán)進(jìn)行表面感應(yīng)淬火的熱處置后，通過(guò)表面感應(yīng)淬火而使法蘭盤(pán)表面產(chǎn)生殘余壓應(yīng)力，以抵消工作載荷所產(chǎn)生的部份拉應(yīng)力；成立基于ABAQUS的有限元分析模型，利用熱應(yīng)力來(lái)模擬法蘭盤(pán)的殘余應(yīng)力，在LOAD功能模塊中，為模型的各個(gè)區(qū)域概念不同的溫度差，并進(jìn)行分析。關(guān)鍵詞：法蘭盤(pán)ABAQUS有限元分析熱應(yīng)力Abstract:Aftertheheattreatmentoftheflangesurfaceinductionhardening,resultinginresidualcompressivestressinducedbysurfacehardeningleavingtheflangesurface,inordertooffsetpartofthetensilestressgeneratedbytheworkload;ABAQUSfiniteelementanalysismodel,theuseofheat-basedtosimulatethestressresidualstressoftheflange,theLOADfunctionmodule,foreachareaofthemodeltodefinedifferenttemperaturedifference,andanalyzed.Keywords:FlangeABAQUSfiniteElementAnalysisThermal-stress-、問(wèn)題描述對(duì)法蘭盤(pán)進(jìn)行表面感應(yīng)淬火是一種工程中經(jīng)常使用的熱處置工藝，其原理是利用感應(yīng)器來(lái)對(duì)工件的局部進(jìn)行加熱,然后迅速冷卻，從而使工件表面產(chǎn)生殘余應(yīng)力，抵消工作載荷所產(chǎn)生的部份拉應(yīng)力。表面感應(yīng)淬火能夠顯著提高法蘭盤(pán)的彎曲疲勞抗力和扭轉(zhuǎn)疲勞抗力，表面產(chǎn)生的馬氏體也具有更好的耐磨性。此法蘭盤(pán)通過(guò)表面淬火后，淬火層為內(nèi)圓角區(qū)域，查找資料取得法蘭盤(pán)內(nèi)圓角表面殘余壓應(yīng)力約為-420MPa。該法蘭盤(pán)一端固定，另一端的整個(gè)端面收到向下的面載荷p=100MPao內(nèi)孔直徑為24mm，材料彈性模量210000MPa汨松比為0.3線脹系數(shù)為1.35。-5/。＜2。二、成立模型_、創(chuàng)建部件及概念材料和截面屬性導(dǎo)入CAD平面圖，在Part功能模塊中通過(guò)將平面圖旋轉(zhuǎn)180。創(chuàng)建試樣如圖1,(a)(b)圖1進(jìn)入Property功能模塊，設(shè)置材料彈性模量210000MPa,汩松比0.3及線脹系數(shù)1.35e-5,如圖20(a)彈性模量及汩松比(b)線脹系數(shù)圖2完成材料概念后在Assembly功能模塊中，創(chuàng)建實(shí)體如圖3圖3二、劃分網(wǎng)格第一需要在Mesh功能模塊當(dāng)選擇Object中的Part:Flange將部件的截面進(jìn)行分割，進(jìn)而分割部件，如圖4所示：(a)(b)截面分割(c)部件分割圖4完成部件分割以后，要設(shè)置全局種子為2.8,并設(shè)置淬硬層區(qū)域單元大小為1.5,布置邊上的單元數(shù)為30,如圖5篇三：有限元分析的目的和概念有限元分析的目的和概念任何具有必然利用功能的構(gòu)件(稱(chēng)為變形體(deformedbody))都是由知足要求的材料所制造的，在設(shè)計(jì)時(shí)期，就需要對(duì)該構(gòu)件在可能的外力作用下的內(nèi)部狀態(tài)進(jìn)行分析，以便查對(duì)所利用材料是不是平安靠得住，以幸免造成重大平安事故。描述可承力構(gòu)件的力學(xué)信息一樣有三類(lèi)：構(gòu)件中因承載在任意位置上所引發(fā)的移動(dòng)(稱(chēng)為位移(displacement));構(gòu)件中因承載在任意位置上所引發(fā)的變形狀態(tài)(稱(chēng)為應(yīng)變(strain));構(gòu)件中因承載在任意位置上所引發(fā)的受力狀態(tài)(稱(chēng)為應(yīng)力(stress));假設(shè)該構(gòu)件為簡(jiǎn)單形狀，且外力散布也比較單一，如：桿、梁、柱、板就能夠夠采納材料力學(xué)的方式,—樣都能夠給出解析公式，應(yīng)用比較方便;但關(guān)于幾何形狀較為復(fù)雜的構(gòu)件卻很寶貴到準(zhǔn)確的結(jié)果，乃至全然得不到結(jié)果。有限元分析的目的：針對(duì)具有任意復(fù)雜幾何形狀變形體,完整獲取在復(fù)雜外力作用下它內(nèi)部的準(zhǔn)確力學(xué)信息，即求E該變形體的三類(lèi)力學(xué)信息、(位移、應(yīng)變、應(yīng)力)。在準(zhǔn)確進(jìn)行力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)師就能夠夠?qū)λO(shè)計(jì)對(duì)象進(jìn)行強(qiáng)度(strength).岡U度(stiffness)等方面的評(píng)判，以便對(duì)不合理的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行修改，以取得較優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案;然后，再次進(jìn)行方案修改后的有限元分析，以進(jìn)行最后的力學(xué)評(píng)判和校核，確信出最后的設(shè)計(jì)方案。什么緣故采納有限元方式就能夠夠針對(duì)具有任意復(fù)雜幾何形狀的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，并能夠取得準(zhǔn)確的結(jié)果呢?這時(shí)因?yàn)橛邢拊绞绞腔凇x散逼近(discretizedapproximation)”的大體策略，能夠采納較多數(shù)量的簡(jiǎn)單函數(shù)的組合來(lái)〃近似〃代替超級(jí)復(fù)雜的原函數(shù)。—個(gè)復(fù)雜的函數(shù)，能夠通過(guò)一系列的基底函數(shù)(basefunction)的組合來(lái)〃近似〃，也確實(shí)是函數(shù)逼近，其中有兩1=1種典型的方式:(1)基于全域的展開(kāi)(如采納傅立葉級(jí)數(shù)展開(kāi)),和(2)基于子域(sub-domain)的分段函數(shù)(piecesfunction)組合(如采納分段線性函數(shù)的連接);基于分段的函數(shù)描述具有超級(jí)明顯的優(yōu)勢(shì)：(1)能夠?qū)⒃瘮?shù)的復(fù)雜性"化繁為簡(jiǎn)〃，使得描述和求解成為可能，(2)所采納的簡(jiǎn)單函數(shù)能夠人工選1=1取，因此，可取