abaqus单位怎么设置_ABAQUS-怎样模拟塑料瓶的抗挤压能力?
概述
本文将介绍如何进行矿泉水瓶的抗顶压及挤压分析。进行顶部载荷分析对于确定瓶子的垂直刚度是很重要的,这个顶部负载能力对于决定垂直堆叠能力也很重要。
水瓶的状态可能是装水的,也可能是空的,可能带封盖也可能不带封盖(增加压力)。在这个例子中,我们设置了一个没有液体,没有盖的挤压负荷。(因此没有内部压力)
压溃载荷超出了顶部载荷模拟的范围,并继续进行加载。通常,顶部荷载分析得到力与位移的关系图,当力开始下降时,分析就停止了。而对于压溃载荷,我们可以继续分析,观察瓶子是如何折叠或屈曲。
我们怎么进行这个分析?
1.从三维几何开始。
和我们大多数的模拟一样,我们从CAD模型开始。瓶子是固体的,壁厚很薄,为了精确和快速的分析,最好采用壳网格。因此,我们从实体模型中抽取了一个中间面,并由此建立了一个壳模型。通过接口,将SOLIDWORKS曲面模型导入ABAQUS CAE。在检查了几何的质量后,我们发现有些面是不必要的,而另一些面则应该包括在内。通过使用网格模块中的虚拟拓扑,我们可以将面组合起来,删除不必要的面。
2.网格划分过程
当我们直接划分网格时,我们看到了一些元素的高宽比很差。为了生成更高质量的网格,我们决定对模型进行切分。当然,这在ABAQUS中也是可能的,也可以是在SOLIDWORKS中切分,然后更新模型,模型现在看起来像这样。
3. 指定材料
为了继续我们的旅程,我们需要正确的材料参数。在这种情况下,我们从塑料的供应商得到了材料的应力-应变数据,创建了一个壁厚为毫米的均质壳体模型,并将该截面应用到瓶子上。
4. 创建装配体
这里,我们需要把各part实例化,并移动位置。
5. 创建分析步
在分析步定义时,创建General Static 分析步,并打开NLGEO几何非线性。.
6. 定义相互作用
在相互作用模块中,我们需要定义接触。由于屈曲行为,可能会发生自接触,所以在这种情况下,我们选择了通用接触,定义摩擦系数为。
7. 载荷与边界条件
对于下表面,我们应用了一个完全固定的边界条件;对于上表面,我们施加50 mm的垂直向下的强制位移。
8. 分析与结果
不幸运的是,第一次分析没有完成就因不收敛而中断了。但我们仍然可以展示最后的结果,并检查为什么它没有收敛。第一次分析的结果是这样的,见下图。
9. 切换到Explicit求解
一般来说,使用ABAQUS显式是一种非常方便的方法,可以解决隐式求解收敛困难的分析模型。因此,我们改变了分析步,将单元类型也转换为显式,并再次运行分析。由于后屈曲行为,我们看到了一个屈曲模式-互换的区域,在颈部的瓶子正在发生。这些典型的模式交换非常动态,因此应该使用显式求解器进行计算。为了获得压溃载荷分析,唯一需要做的就是增加强制位移,并缩短分析步时长,因为这是一个典型的高速事件。
10. 挤压分析
在挤压载荷分析中,我们基本上采取了与以上显式分析相同的步骤,但我们增加了代表手指挤压的柱面,并在其上施加强制位移。最后,我们将提取力与位移的曲线,见下文的结果。
承接医学有限元分析项目
盆骨、腰椎、颈椎、肩关节、髋关节、肘关节、膝关节、踝关节、义齿、种植体、上下颌骨、黏膜、牙冠等分析。
02
承接有限元分析项目
汽车、机械、家电、建筑等结构校核、结构优化、流体分析等。
03
承接非标机械设计项目
设计机械手、码垛设备、包装设备、装夹设备等
04
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