ABAQUS準(zhǔn)靜態(tài)分析案例

2017-03-17 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

顯式求解方法是一種真正的動(dòng)態(tài)求解過程,它的最初發(fā)展是為了模擬高速沖擊問題,在這類問題的求解中慣性發(fā)揮了主導(dǎo)性作用。當(dāng)求解動(dòng)力平衡的狀態(tài)時(shí),非平衡力以應(yīng)力波的形式在相鄰的單元之間傳播。由于最小穩(wěn)定時(shí)間增量一般地是非常小的值,所以大多少問題需要大量的時(shí)間增量步。

在求解準(zhǔn)靜態(tài)問題上,ABAQUS/Explicit在求解某些類型的靜態(tài)問題方面比ABAQUS/Standard更容易。在求解復(fù)雜的接觸問題時(shí),顯式過程相對于隱式過程的更加容易。此外,當(dāng)模型成為很大時(shí),顯式過程比隱式過程需要較少的系統(tǒng)資源。

將顯式動(dòng)態(tài)過程應(yīng)用于準(zhǔn)靜態(tài)問題需要一些特殊的考慮。根據(jù)定義,由于一個(gè)靜態(tài)求解是一個(gè)長時(shí)間的求解過程,所以在其固有的時(shí)間尺度上分析模擬常常在計(jì)算上是不切合實(shí)際的,它將需要大量的小的時(shí)間增量。因此,為了獲得較經(jīng)濟(jì)的解答,必須采取一些方式來加速問題的模擬。但是帶來的問題是隨著問題的加速,靜態(tài)平衡的狀態(tài)卷入了動(dòng)態(tài)平衡的狀態(tài),在這里慣性力成為更加起主導(dǎo)作用的力。因此,準(zhǔn)靜態(tài)分析的目標(biāo)是在保持慣性力的影響不顯著的前提下用最短的時(shí)間進(jìn)行模擬。

本文采用ABAQUS/Explicit模塊,進(jìn)行固定圓柱體周圍流場分析,用以展示ABAQUS/CFD模塊功能。

1、計(jì)算模型

本案例計(jì)算易拉罐罐底的深沖壓模擬,成形過程在ABAQUS/Explicit中進(jìn)行準(zhǔn)靜態(tài)模擬。

ABAQUS準(zhǔn)靜態(tài)分析案例abaqus靜態(tài)分析圖片1

2、計(jì)算過程

通常,準(zhǔn)靜態(tài)分析不能以其自然時(shí)間刻度進(jìn)行,因?yàn)檫@將需要大量的增量步。因此,有必要對模擬過程進(jìn)行人為加速,降低計(jì)算成本。

首先采用frequency分析步,用于求解坯料的第一階特征模態(tài),借以確定后續(xù)顯式分析的分析步時(shí)間。計(jì)算的模型基頻304Hz,時(shí)間周期0.0033s。選擇10倍的基頻周期0.033s,確保準(zhǔn)靜態(tài)求解。對應(yīng)沖頭速度0.45m/s(距離15mm),典型的金屬成型速度。

確定分析步時(shí)間后,進(jìn)而進(jìn)行成形分析。模具采用剛性體模擬,給變形平板賦于相應(yīng)材料。