- 1、本文档共8页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
基于ABAQUS断裂失效仿真在对讲机中的应用
郑贤文雷卫强
海能达通信股份有限公司深圳
摘要:本文以大型通用分析软件ABAQUS为平台,对对讲机进行跌落仿真,模拟对讲机跌落过程
中的断裂失效行为,并与测试进行对比验证
关键字:ABAQUS对讲机断裂失效
0引言
目前,ABAQUS在电子通信行业的仿真应用已经十分广泛。特别是手机行业,跌落可靠性仿真
已成为手机研发过程中不可或缺的一个环节,并且各种失效判据已然十分完善。然而,无论是在
手机行业,还是在其他通信行业,直接去模拟结构的断裂失效行为依然十分鲜见。
ABAQUS具有强大的断裂失效仿真能力。它拥有丰富的断裂失效准则,能模拟韧性失效、脆性
失效以及复合材料损伤失效等多种失效模式。
对讲机特定的目标用户群和特殊的使用环境,决定了它必须具有较高的结构可靠性。利用
ABAQUS直接模拟对讲机跌落断裂失效行为,是提升对讲机跌落可靠性的有力工具。
1DuctileDamage失效准则
目前仿真应用最多的失效准则是常应变准则,但此准则过于简单,没有考虑应力状态、应变率
等因素的影响,无法准确模拟结构的断裂行为。因而,必须另辟蹊径采用其他失效准则。
ABAQUS为韧性材料提供了多种失效准则,其中,常用的失效准则可以分为以下两大类(如图1):
失效类别准则名称表达式
DuctileDamage
韧窝型断裂
John-Cook(J-C)damage??f??D1??D2exp(D3??*)
剪切型断裂ShearDamage
图1:常用失效准则
材料断裂失效可以简单地分为损伤萌生及损伤累计两个过程,如图2:
开始断裂损伤
完全断裂失效
图2:断裂失效过程
对DuctileDamage失效准则而言:
损伤开始产生时,ABAQUS假定等效塑性应变是关于应力三轴度和等效塑性应变率的函
数。当损伤累计值时,材料发生断裂,ABAQUS便删去断裂处的单元。
DuctileDamage失效参数可以通过缺口试样测试及拟合获取。思路如图3:
单轴拉伸测试
测试数据处理
及FEM拟合
材料弹塑性力学
性能参数
缺口试样拉伸测试
缺口试样压缩测试
缺口试样剪切测试
测试数据处理及
FEM拟合
应力三轴度等效塑性断裂应变
图3:失效参数拟合
DuctileDamage失效准则相较其他失效准则具有参数获取容易,适用类型广泛等特点,因而采
用此准则模拟韧性材料跌落的断裂失效行为。
2有限元模型建立
2.1DuctileDamage定义
对讲机面壳材料为SABIC某PC材料,对其定义多组不同应变率及不同应力三轴度下的断裂应变。
每组数据代表在一定的应变率下,当应力三轴度达到某值X并且断裂等效塑性应变达到某值Y
时,材料发生初始断裂损伤
*DamageInitiation,criterion=DUCTILE
1.,-0.33,0.
0.045,0.,0.
0.051,0.33,0.
0.04,0.5,0.0.04,0.6,0.0.9,-0.33,100.
0.025,0.,100.
0.028,0.33,100.
0.024,0.5,100.
0.02,0.6,100.0.7,-0.33,200.
0.021,0.,200.
0.024,0.33,200.
0.02,0.5,200.0.018,0.6,200.定义损伤演化
*DamageEvolution,type=DISPLACEMENT
0.015,
2.2失效接触定义
定义了失效准则后,ABAQUS通过删除单元的方式去表示材料断裂失效行为。但是,ABAQUS跌
落仿真的通用接触定义,只定义了单元的表面接触,当单元删除后,单元内部的接触不会发生,
这与实际并不相符。因而,必须定义单元的内部接触。建立仿真模型单元集Set-1,在*end
assemble前插入如下关键字:
*Surface,type=element,name=SUR-1
Set-1,
Set-1,interior
SUR-1
并修改关键字:
*ContactInclusions
SUR-1
2.3分析模型与算法
分析模型如图4:
零部件材料连接关系单元类型
面壳PCMPC连接C3D10M
TP康宁大猩猩粘单元连接C3D8I
中框ADC12TIE连接C3D10M
电池壳PCCONTACT连接C3D10M
PCB各向异性CONTACT连接C3D8I
……
图4:部件材料及单元定义
采用ABAQUS显式动力学算法,模拟对讲机跌落冲击动力学过程,总共250万单元,如
文档评论(0)