ANSYS与ABAQUS比较之实例6---单向压缩过程模拟1

本篇博文是ANSYS与ABAQUS比较系列的第6个算例。对于该算例，本篇博文用ABAQUS模拟。

【问题描述】

模拟单向压缩试验，材料在压缩过程中，发生了塑性变形。现在已知其变形过程中真实应力与塑性应变曲线，要用软件复现此过程。

已知：圆柱试样直径为30mm，高50mm。压头将其压缩20mm。

材料的弹性模量为210e3MPa,泊松比为0.3，

材料的真实应力-塑性应变列表如下

【问题分析】

• 分析类型：因为是缓慢加载的，使用静力学分析。由于是接触问题，为了保证收敛，使用两个分析步，第一个分析步稍微有接触，第二个分析步则压缩20mm

• 几何模型：由于是轴对称，使用轴对称类型。对式样使用变形体，对压头使用解析刚体；创建时使得压头和式样距离5mm。

• 材料模型：弹塑性材料，按照给定的数据分别输入弹性数据和塑性数据表格。

• 交互作用：压头和试件之间使用无摩擦接触。

• 边界条件：试件底边没有竖直位移；压头分两次下移，第一次是-5.001mm,第二次达到-25mm

【求解步骤】

1. 创建部件

创建两个部件

均为轴对称，前一个是变形体

后一个是压头，刚体，并在其中点创建参考点。

2. 创建材料和截面属性

创建材料，其弹性属性

塑性属性

创建均值实体截面，并与上述材料属性关联

将上述截面属性赋予给式样。

3. 创建装配

将上述二部件装配在一起

4. 设置分析步

除了系统默认的分析步外，设置两个分析步

两个分析步都打开大变形开关，其中第二个分析步设置时间增量如下

即大致希望对于该分析步设置20个载荷子步。

5. 定义接触

首先定义无摩擦的接触

然后选取直线的下方，试件的上面直线作为接触面，并引用上述接触属性创建无摩擦的接触

6. 定义边界条件

定义两个边界条件

第一个是式样的底面没有竖直位移

结果如下

第二个边界条件是压头的位移，加在参考点上。

第一次为-5.001mm

第二次为-25mm

7. 划分网格

设置1.5mm的单元尺寸，选择CAX4I作为单元，划分式样，结果如下

8. 创建并提交作业

9. 后处理

查看压头下压过程中式样的米塞斯应力

初始状态

第一步接触

下压第一步，相当于是20/20=1mm

继续下压到10mm

下压到20mm，应力是927.2MPa

此时的塑性应变0.506

该塑性应变在（0.45，0.55）之间，而对应的应力应该在（921,932）之间。

使用线性插值，可以知道

当塑性应变是0.506时，应力应该是927Mpa

而上述的应力正好是这么多。

这说明参数设置时正确的。

来源：宋博士的博客，版权归作者所有。