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文档简介

泰勒棒冲击模型泰勒棒冲击模型展示了如何使用自动接触的刚性平面进行高速动态冲击分析。 泰勒棒冲击模型是先进非线性大变形塑性的基准。棒的起始半径=3.2 mm，杨氏模量=1.17e11 Pa， 泊松比=0.35，起始屈服强度=4.0 e8 Pa，硬化模量=1.0 e8 Pa，质量密度=8.93 e3 Kg/m3。该棒以227m/s 的起始冲击速度撞向一个刚性无摩擦的墙面。 起始时间步为 5.0 e-7 s，实验持续200步。 整个模型的分析教程如下：1. 打开CAXA 3D实体设计，打开模型的QTaylorBar. ics文件。2. 单击多物理FEA主工具条上的“添加FEA” 键（），新建一个新的分析。在弹出的选择分析类型对话框中的分析类型选择“动态/瞬态分析”，维度为“3D”。之后会弹出Mutiphysics FEA的分析选项卡。上半部分为有限元分析树状图，可查看、设置各页面。下半部分为设置页面，首先自动显示的是分析页面。在分析页面的物理性部分勾选“应力”以及下面的“大变形”，起始为“0”，结束为“0.0001”，将增量改为“5e-7”：3. 单击模型叶图，在FEA单位部分更改长度单位=mm，单位系统=SI，温度=C-Celsius：单击分析树图上的模型叶下面的 材料叶，在树图下方显示材料页面。在材料页面的类别处选择“有色金属”，再从名称下拉菜单中选择“铜 H90”，并勾选材料页面上的“非线性/各向异性”：因为泰勒轴棒的变形存在塑性变形，这里我们需使用非线性材料性质-塑性。单击“编辑材料”打开非线性各项同性材料编辑对话框，勾选弹出的页面左边的“Von Mises塑性”和它下面的“有各项同性硬化”，并按下图输入材料性质：单击“确定”关闭非线性各项同性材料编辑对话框，回到材料页面，通过“添加实体”把泰勒棒的四个四分之一部分分配给这种材料（由于模型对称，我们可仅分析四分之一来减少计算时间）：或者可以直接在材料叶下面的实体叶上右键，禁用掉不打算分析的部分：4. 单击约束叶，打开约束页面：单击“速度”打开速度约束页面后，单击“高级选项”：单击“改变时间依附性”打开时间依附性记录对话框，选中“起始”：单击确定回到速度页面，在z方向输入“-227”并选中泰勒棒四分之一：单击约束叶，单击“速度”，为模拟的半个变形的泰勒棒与不变形的半棒之间添加对称约束，接触面在y方向速度为零。为更好的选择对称面，可将part2和part3隐藏:单击约束叶，选中“高级约束”，再从弹出的高级约束页面中选择“表面接触”，勾选“除了所选全部”并在摩擦系数处输入“0”：单击接触页面的“几何平面”，我们将定义泰勒轴棒将撞上的刚性平面。这里通过定义平面通过的一个点和平面的法向来定义这个平面。按照下图定义刚性平面：5. 单击载荷-源叶，勾选“不需外力”：6. 单击网格叶：单击网格生成，输入网格尺寸为“0.4”，勾选“使用曲率细化”，输入曲率细化比
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