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


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GTN模型的适用范围:延性金属


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微观尺度的孔洞形核 生长和聚合模型


孔洞的演化方程

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微观塑性应变的演化方程

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孔洞的形核有两种:应力和应变

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GTN模型的屈服准则

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单元建模:

采用轴对称

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金属干的轴对称模型

GTN模型的材料定义

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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

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基于GTN损伤模型的延性金属拉伸颈缩现象模拟

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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

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