拉伸试验模拟

iwood

大家好，小弟在做拉伸试验模拟，发现了个问题，假如说打开几何非线性开关吧，缩颈是出现了，但是出现的时机与试验早了点，造成了在拉伸力-行程曲线上过早的下降，这还是在我没有设置损伤条件下呢？我就纳闷了，为什么没有损伤的情况下，拉伸力也会下降呢？这个几何非线性在拉伸模拟中用打开吗？

下图说明：红线为试验数据
绿线为非线性开关关闭情况
紫色为非线性开关开启情况
注：这些都没有损伤情况下，也就是说不发生断裂分离

请大神给予解释，谢谢！
--------------------------------我是分割线--------------------------------------------------
首先，感谢各位，最近几天成长了不少，但问题还依然存在。简单来说，在Explicit中模拟拉伸试验，能够对颈缩以前阶段模拟的比较好，但后面就不行了。附件是我按一篇论文上设置的，人家说拉伸位移达到11+mm才能拉断，而我的模型只有8+mm，还有3毫米差别呢？这是为什么呢？数据都是和人家的一样，但结果就不好呢？在他的论文中说模拟的很好啊！
就此附上INP，请大神给予点拨，谢谢！万分感谢！
另外，要补充说明，细化网格的方式试过了，没有效果。
由于计算机比较差，使用了质量缩放。要不要计算一周多呢，就一个拉伸，还不知道对错啊，愁啊！

surenjia

一点建议:
如果我出现这样的情况,我会把《实例详解》中6.3压缩的例子做2-3遍，能抛开书独立完成那个例子，然后再来做这个拉伸的例子。

zsq-w

拉伸模拟的后面一段，想模拟得准的确有些难度，特别是当应变强化不够明显的情况。

iwood

zsq-w 发表于 2014-9-10 20:57
拉伸模拟的后面一段，想模拟得准的确有些难度，特别是当应变强化不够明显的情况。 ...

您说的很对，今天一天都在研究这个问题，关键是这钢的应力应变曲线上面有一段类似平直段也是的。我发现在应力最高端之前还能匹配的比较一致，关键是开始颈缩以后，实际拉伸使试样是开始颈缩后有一段比较缓慢的颈缩，而模拟中从应力应变曲线可以看出，在最高点之后，颈缩的非常厉害，导致了承载能力的下降，就过早的断裂。我现在认为主要是颈缩程度问题导致的，起初认为泊松比也许能够影响颈缩，模拟发现不起作用，我对软件怎么判断颈缩以及颈缩大小不了解。请问什么参数能够影响颈缩程度呢？（注：材料模型中只有塑性数据、杨氏模量、泊松比、还有密度，没有别的参数）试了半天，也找不到，影响因素！求指点，谢谢！

huihappy

1:从你的曲线可以知道，你定义了塑性参数。
2：非线性开关是基于几何非线性来设置的，在发生大的变形或者翻转才会打开几何非线性。
3：你定义了塑性参数，而没有定义失效参数，那么在产生大的变形就会严重依赖网格大小，这时候网格局部细化就很重要，当应变在增加时，应力的变化已经不明显了。也就是应力松弛。
4：概念太多，我也是一知半解……

dyzlgy1102

这个曲线是力-位移曲线还是真应力-应变曲线？通常，钢材的真应力-应变曲线中，应力是一直上升的，不会下降。

iwood

dyzlgy1102 发表于 2014-9-10 22:17
这个曲线是力-位移曲线还是真应力-应变曲线？通常，钢材的真应力-应变曲线中，应力是一直上升的，不会下降 ...

是的。我是从试验中得到的真应力真应变曲线进行模拟，可是模拟出来的拉伸力-位移曲线和实际有差别呢？颈缩提前出现了，并且很严重，影响了拉伸力-位移曲线。你有什么办法吗？

iwood

huihappy 发表于 2014-9-10 21:25
1:从你的曲线可以知道，你定义了塑性参数。
2：非线性开关是基于几何非线性来设置的，在发生大的变形或者翻 ...

您说的很对，这是在没有失效参数的情况下都这样提前出现颈缩，造成拉伸力-位移曲线的提前下降，我也试过GTN损伤，情况是差不多的。至于网格大小，也试了，根本没发现有什么差别。不只是哪里出了问题？这钢的延伸率在40%左右，是退过火了，才这么奇特的应力应变曲线呢！

dyzlgy1102

iwood 发表于 2014-9-10 23:28
是的。我是从试验中得到的真应力真应变曲线进行模拟，可是模拟出来的拉伸力-位移曲线和实际有差别呢？颈 ...

拉伸试验是最简单最基本的力学试验，但是越基本的东西就是越本质的，是值得深入研究的。关于拉伸模拟的文献有很多，可以参考一下别人的结果。拉伸模拟我也做过，但是涉及到颈缩，就要具有损伤力学方面的理论知识了。针对你比实际更早出现颈缩的现象，我个人推测：在发现颈缩后，几乎所有的变形都是发生在颈缩这个局部，这个局部的应力状态是复杂的3向应力状态，变形也很大，就算初始的网格很细小，这时也会出现畸变，单元被拉长，使得比实际较小的力就可以继续拉长。所以避免比实际更早颈缩，就加大颈缩处的网格密度，越小越好。看加密了网格，是否会得到改观。另外，真应力应变曲线尽可能范围大些，要一直上升，应变达到4,5都是可以的，甚至更大。

iwood

dyzlgy1102 发表于 2014-9-12 14:51
拉伸试验是最简单最基本的力学试验，但是越基本的东西就是越本质的，是值得深入研究的。关于拉伸模拟的文 ...

您好，您说的很对，加密网格试了，没有效果，我最近一直在怀疑是不是软件对颈缩的处理方式有问题呢？颈缩是在三向应力状态下，造成了拉伸力的下降，没错。我在看基准手册上，说软件对于30%应变以下的拟合很好，后面就不行了，也就说颈缩的问题，估计abaqus也知道了。但就是那么多文献怎么拟合的都那么好呢？不知道他们怎么做到的？关键就是我这材料估计是退过火的，延伸率上在最高点处有一段基本上平直段，软件就不好处理了。哎！该怎么办呢？求解释，谢谢！

dyzlgy1102

iwood 发表于 2014-9-12 19:11
您好，您说的很对，加密网格试了，没有效果，我最近一直在怀疑是不是软件对颈缩的处理方式有问题呢？颈缩 ...

能否把模型上传，没有具体模型也很难分析改进的

universnail

传个CAE文件上来，大家看看

iwood

dyzlgy1102 发表于 2014-9-12 22:29
能否把模型上传，没有具体模型也很难分析改进的

已上传，请大神给予解答，万分感谢！

注：这个问题苦恼了两周多了，整天搞这个啊！

iwood

universnail 发表于 2014-9-12 23:14
传个CAE文件上来，大家看看

已上传，请大神给予解答，万分感谢！

注：这个问题苦恼了两周多了，整天搞这个啊！

iwood

surenjia 发表于 2014-9-10 11:56
一点建议:
如果我出现这样的情况,我会把《实例详解》中6.3压缩的例子做2-3遍，能抛开书独立完成那个例子， ...

您的建议很好，谢谢你，但是拉伸有一点和压缩不同，就是要发生断裂，在拉伸曲线上有一段下降段，即颈缩后，感觉软件对颈缩的处理方法很神秘，不知道该怎么调整颈缩程度及发生时间呢？

dyzlgy1102

iwood 发表于 2014-9-12 19:11
您好，您说的很对，加密网格试了，没有效果，我最近一直在怀疑是不是软件对颈缩的处理方式有问题呢？颈缩 ...

根据你的数据做了下，的确伸长量较小就开始缩颈了。我后面根据自己的拉伸试验做了下，没有出现这种情况。所以建议你再看下是否材料数据有出入

iwood

dyzlgy1102 发表于 2014-9-23 19:03
根据你的数据做了下，的确伸长量较小就开始缩颈了。我后面根据自己的拉伸试验做了下，没有出现这种情况。 ...

材料数据是没有问题的，其实拉伸位移量是不少了，大概15左右了，但这钢的延伸率在40%，要拉伸20+呢，感觉是退火钢，关键是这钢有一段平直段，很难模拟，除了数据方面，你看我这模型有问题吗？

dyzlgy1102

iwood 发表于 2014-9-23 19:23
材料数据是没有问题的，其实拉伸位移量是不少了，大概15左右了，但这钢的延伸率在40%，要拉伸20+呢，感觉 ...

我也不知道你的模型有问题没。不管延伸率多少，材料开始缩颈，那肯定是因为应变强化不能抵消横截面积的缩小。所以根据逻辑来分析，当变形逐渐增加，材料的应力强化也逐渐加大，当应力的增加不足以抵消横截面积的减小时，缩颈出现了。这应该是和试验相吻合的，不会出现过大偏差。如果约束加载夹持端的端面，照理，位移量还加进了夹持端的变形，应该会偏大。仔细分析每一个细节，祝你能找到答案。

高老头123

楼主你好，我最近也在做拉伸试验，如果要拉断的话，是不是一定要用动态？可是step的时间设置的多了的话，就算不完。一般设置0.0003s的样子计算的比较快，但是这和拉伸试验的真实情况很不符，请指教一下，谢谢。

kdqls

哥们，解决问题了没啊