基于ANSYS ls-dyna的拉伸断裂实验模拟：揭示断裂机制

拉伸断裂实验是测试材料的经典实验，可以测量材料的应力应变曲线，测量材料的抗拉强度，作为经典的实验如何获取其模拟过程呢？仿真分析软件AYSYS在默认的情况下，无论受力多大都不会被拉断，其主要原因是算法的问题。ANSYS默认的算法为求解方程的隐式算法，其结果更加准确，但是其不能计算断裂等效果，而相应的显式算法则可以根据每一步的结果来判断其材料是否拉断，在ANSYS Workbench中可以使用ls dyna来模拟材料的拉伸断裂方法，具体操作过程如下

1.模型建立

模型建立标准试件的尺寸模型，如图所示，由于模型是圆柱体，所以根据计算量和计算速度，建议使用二维轴对称模拟或者三维的1/4或者1/8模型来模拟，本次使用1/4模型来建立

2.材料设置

软件模拟的问题是你必须提前知道材料性能，而实际是提前不知道的，所以需要根据近似的材料性能来输入，后期根据结果来调整材料参数达到实验的理想结果，本次模拟的材料性能如图所示

3.网格划分

网格的精度直接影响到断裂效果，故而在拉断位置需要尽可能的加密网格，设置尺寸，本次网格划分如图所示

4.边界条件

4.1设置对称，本次是1/4模型，所以需要设置对称模型，设置如图所示

4.2设置一侧固定，一侧拉伸位移量，如图所示

4.3求解设置采用默认即可，将求解时间改为0.01s即可

5.结果

获取拉伸过程的变形结果，如图所示

获取拉伸过程的应力结果，如图所示

获取拉伸过程的塑性应变结果，如图所示

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