剪切破坏现象探讨与分析

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上面4幅图片,在保持Fracture Strain=2的条件下,分别改变Shear Stress Ratio与Strain Rate的值,得到上面4幅完全相同的仿真结果。

因为剪切判据判据是一个预测局部剪切带开始破坏的现象学模型。模型假设开始破坏时的等效塑性应变,

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与上面四幅图片相比较,可以看到仿真结果一致。验证以上推论正确。

图片2.png

右图(图1)

图片3.png

为金属样品典型的轴向应力-应变曲线;

在ABAQUS的失效机制的详细说明里包括四个明显的部分:

材料无损伤阶段的定义(如图1中曲线a-b-c-d’)

损伤开始的标准(如图1中曲线c点)

损伤发展演变的规律(如图1中曲线c-d)

单元的选择性删除,因为一旦材料的刚度完全减退就会有有单元从计算中移除(如图1中曲线d点)。

假设一个t,来表示第一个网格到达破坏的临界状态时的分析步数。

在保持其他参数不变的情况下,设置Fracture Strain由1到10等间距变化,得到如下仿真结果。

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QQ图片20151229150652.png

Fracture Strain12345678910
t1347111313161717

由以上结果可以看出,随着Fracture Strain的增大,第一个网格破坏所需要的时间也逐渐增大,并且刀具切削到工件里的现象更加明显。

所以对于钛合金材料参数Fracture Strain一般设置为2较为合理。

对于所有材料来说,如何出现明显的刀具切削到工件里面的现象,可以适当减小参数Fracture Strain,应该可以起到改善的效果。


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