基于GTN模型的金属材料拉伸颈缩现象模拟（原创案例赏析，如转载，请注明出处）

分析类型：基于GTN模型的金属材料拉伸颈缩现象模拟

分析平台：ANSYS17

技术难点：损伤力学 GTN模型 拉伸颈缩

关键词：损伤力学 GTN模型 拉伸颈缩 孔洞生长和聚合

完成人：技术邻ANSYS专家

业务咨询网址：http://www.jishulink.com/content/other/402981 

技术背景：延性金属的微观损伤

工程意义：金属损伤

研究对象：金属圆杆

模拟过程：金属材料拉伸颈缩现象模拟

GTN模型的适用范围：延性金属

微观尺度的孔洞形核 生长和聚合模型

孔洞的演化方程

微观塑性应变的演化方程

孔洞的形核有两种：应力和应变

GTN模型的屈服准则

单元建模：

采用轴对称

金属干的轴对称模型

GTN模型的材料定义

分析类型：静力分析，（动态分析还没有做，后续做出来再show一下）

边界条件：下端固定，上端施加位移

计算结果

基于GTN损伤模型的延性金属拉伸颈缩现象模拟

载荷位移曲线

后续可进一步的研究：

1、基于GTN的动态损伤、断裂分析和裂纹扩展研究

2、动力学的GTN模型分析

作者说明：

ANSYS采用GTN的本构，利用宏观的有限元方法实现模拟微观尺度的延性金属的损伤过程，但无法显示孔洞的形核 生长 聚合甚至裂纹形成等微尺度信息，但可以从宏观角度以较少的计算费用实现结构的损伤分析，相比于分子动力学，这个方面的优势非常明显。

另外分享一个基于分子动力学（MD)的金属拉伸的孔洞形核、生长和聚合的数值仿真案例