通用机械

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如何用维氏压痕法计算涂层的残余应力?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我在ANSYS上做了一个维克斯压痕测试模型,但是,我不知道我如何能够估计涂层内的残余应力。该模型是一个涂层,基材和一个压头。有人能帮忙吗?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      残余应力将出现在包括塑性材料模型的模拟中。我发布了一些维克斯压痕测试的模型,包括你的可塑性gydF4y2Ba另一个线程gydF4y2Ba.gydF4y2Ba


      这是压头向下推0.07毫米时涂层中的最大主应力。gydF4y2Ba



      这里是压头从表面上升后的残余应力。gydF4y2Ba



      该模型具有两步时间历史。t=1时,压头位移为0.07 mm。gydF4y2Ba
      在t=2时,压头的位移为0.00 mm,这是它开始的位置。gydF4y2Ba


      如果只使用线弹性材料,就不会有残余应力。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      你能解释一下为什么这个模型没有显示正确的值吗?gydF4y2Ba



      最后一个模型所显示的问题是压头太锋利了,应该有一个136度的角度。我也将涂层考虑为弹塑性,这是否意味着在双线性运动硬化中将切线模量设为0 ?gydF4y2Ba


      可以计算出这个模型的残余应力吗?另外,为什么没有超过0.07毫米,你能解释一下吗?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      此外,如何为装载和卸载压痕产生加载深度曲线?gydF4y2Ba


      谢谢你!gydF4y2Ba


      利宾gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      当在步骤1中使用位移BC将压头向下移动0.129 mm时,在步骤2中必须使用值0才能使压头返回到起始位置。然后,您可以添加一个力反应结果,将绘制力。在这个图中,它显示的是时间,但t=1是深度=0.129 mm,因此当t <1时深度=0.129 *t,当1时深度=0.129 -0.129*(t-1)gydF4y2Ba

      下面是我的模型的数据gydF4y2Ba其他线程。gydF4y2Ba



      残余应力就是在t=2处的应力,在你将位移修正为0而不是=0.129之后。gydF4y2Ba


      弹塑性可以表示切线模量= 0或非零值。你只需要说出你的模型中有什么。完全塑性意味着切线模量= 0。gydF4y2Ba


      对于你的第一个问题,如果这些是“错误的”价值观,那么什么是“正确的”价值观?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      有没有办法在ANSYS上产生治愈?P vs h还是载荷vs压痕深度?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      x轴是位移y轴是载荷?gydF4y2Ba




    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      从Force Reaction中复制单元格并粘贴到Excel中,然后创建我上面提供的公式,将时间转换为缩进深度。下面是来自您的模型的数据,在我为步骤1和步骤2强制最小子步骤= 20之后,将力乘以4得到完整的模型结果。gydF4y2Ba



      你看到你的模型中的曲线和我上面的模型中的平滑曲线相比有一些扭结了吗?这是因为你有一个粗糙的网格。如果你细化网格,并要求更多的子步骤,你应该得到一个更平滑的曲线。gydF4y2Ba


      同样,如果你切片你的对称平面与压痕的边缘对齐的方式,我在gydF4y2Ba另一个线程gydF4y2Ba,你可能会得到一个更平滑的曲线,因为你不会有元素接触正方形的边缘。gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      另外,你如何沿着不同的路径得到压力?gydF4y2Ba


      例如,如果我想绘制从压痕角到压痕中心沿路径与位移图的距离??gydF4y2Ba


      谢谢你gydF4y2Ba


    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      插入Construction Geometry并定义路径或曲面,然后可以在每个时间步沿该路径或曲面绘制应力。gydF4y2Ba




      创建一个应力结果,但范围为路径而不是几何。gydF4y2Ba
      在下面的这个例子中,我将其设置为T=2,因此这是从压头中心沿“正常”到压头表面的方向(而不是压头边缘的路径)的涂层中的残余应力。gydF4y2Ba



    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      谢谢你!gydF4y2Ba


      另外,有没有一种方法可以部分地将基材粘合到涂层上,就像现在完美地粘合一样?gydF4y2Ba


      你如何让它部分地不完美?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      你可以进入SpaceClaim,在一张脸上画小圆,你有几个小圆脸和一个有洞的大脸。接触定义仅适用于大面。这将模拟一个不完全键。gydF4y2Ba



      另外,别忘了点赞那些有用的帖子。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      这是非常有用的,你刚刚让我的一天!gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      实际上,ansys中是否有一个函数可以设置一个百分比的粘接,而不是通过画圈来估计不正确的粘接?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      你是否有兴趣模拟应力过高时粘接键的失效?有四种材料模型。gydF4y2Ba



      以下是其中一个的输入:gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      是的,但是我想知道我是否能有一个键的比例?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      它要么成键要么不成键。除了分开的脸,我不知道还有什么方法来分散缺点。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      谢谢你。我要画出圆,然后从圆的面积中减去总面积这应该是正确的方法,对吧?gydF4y2Ba


      你也能解释一下如何应用六边形网格到这个模型吗?上次我没有完全理解…gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      是的,只要在SpaceClaim中画圆。在DesignModeler中应该有一种方法可以做到这一点,但不那么容易。gydF4y2Ba



      六边形的网格很简单,只要做一个六边形的主体。你不需要外面的圆柱形,它离你太远了,对答案没有影响。使身体呈砖状。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      不好意思,还有别的选择吗?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      你可以将几何图形切成砖状。然后你可以在主体上放置一个名为Sweep的网格方法。你可以把一个网格控件称为面网格,使一个正方形的面有四元素,将扫出十六进制元素。有时候,如果主体是砖形的,那么没有控件的默认网格将是一个六边形网格。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      实际上,我在solidworks上做了这个几何图形,并将其导出到ANSYS。有没有办法选择一个十六进制网格在这个几何没有建模它在ANSYS?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      来自SolidWorks的几何是很好的,应该会生成一个十六进制网格。它不需要来自ANSYS。gydF4y2Ba


      在DesignModeler中从SolidWorks打开几何图形的一个原因是将多个体分组为一个多体部件,这样您就可以使用共享拓扑,而不必使用绑定接触将两个不同的材料粘合在一起。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      是否有任何教程或一步一步的过程,我将能够遵循网格最后实现文件作为一个十六进制网格?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我认为这个(十六进制网格)应该会产生更准确的结果,对吗?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      好的,libin,这是一个15分钟的视频,让你跟随在你的压头上得到一个漂亮的十六进制网格的过程,在我的4核笔记本电脑上只需要200秒的解决方案。我可能把边界剪得太近了,但如果你把尺寸翻倍,它就足够大了。gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      哇!这太棒了!我将在我的第一个交付品中尝试这种方法。然而,我的第二个成果是测量当涂层没有100%粘合到基材时的应力gydF4y2Ba


      同时,在涂层侧面施加压力,模拟涂层中存在压缩和拉伸残余应力,然后比较两者的载荷-位移曲线,以显示两者的差异。这意味着我不需要做第二次步骤,因为我只需要加载数据。gydF4y2Ba


      模型中是否需要位移2和位移3,因为固定支架保证它不移动,对吗?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我很高兴你gydF4y2Ba就像gydF4y2Ba它。这里有一个简短的视频更新。gydF4y2Ba




      当你通过利用对称性来削减材料以减少模型的尺寸时,你必须用BC替换材料,例如位移2和3来表示缺失的材料。缺失的材料会阻止切割平面内的材料移出平面。如果没有这些bc,物质就会移出平面,所以这些bc对得到正确的结果至关重要。gydF4y2Ba


      侧面的压力不是产生残余应力的好方法,也不会对对称模型起作用,因为有一个位移BC将阻止压力影响材料。gydF4y2Ba


      诱导残余应力的一种方法是让涂层和基材具有不同的热膨胀系数,并在步骤1中施加温度负荷,然后在步骤2中移动压头。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      如果对原来的曲面施加如下图所示的压力会怎样?因为我看到过这样做的发表文章,但我看到的是一个二维模型,从两个方向给涂层加了一个力。gydF4y2Ba




      此外,是不是没有办法像上面看到的那样在曲面上添加一个六边形网格,或者它只是在砖形模型上工作?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      " >gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba


      或者像这样?但是从你们在视频中所做的,我仍然要保留这条边因为我要画出通过这条边的应力。gydF4y2Ba



      “> ?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      想想造成残余应力的物理原因。如果涂层在粘结发生时是在较高的温度下应用的,那么它是冷却的,涂层和基材有不同的热膨胀系数,这将在样品中引起应力。我把你的FINAL模型扩展到一个完整的圆,并制作了一个边缘压力为10 MPa的模型,以及另一个模型,其中温度变化会在涂层与基材粘结的表面产生10 MPa的拉应力。看看样品中心的应力是多么均匀。只有当它到达曲线上的自由曲面时它才会改变在那里它会引起一些变形。gydF4y2Ba


      相比之下,10 MPa的边缘压力只在边缘处受到变形和应力的支持,而中心几乎没有应力。这与热模型相反。gydF4y2Ba



      什么学术论文显示了边缘压力?学术论文的质量参差不齐。评估一篇论文价值的一种方法是统计有多少其他作者在自己的论文中引用了这篇论文。gydF4y2Ba



    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      那么你怎么知道热膨胀的值是多少来得到所需的应力呢?gydF4y2Ba


      这是报纸:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509314009071#f0005gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      同样,为了得到力与位移曲线,如果我不考虑对称模型,是否有可能对两侧施加压力?gydF4y2Ba


      另一件事,文章中展示的分析是否只可能通过2D模型?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      为了找到在中心产生10mpa的温度,使用初始温度变化,比如9℃,然后计算中心的应力,gydF4y2BaSci,gydF4y2Ba然后在中心得到10mpa,设置温度变化为Tc = 10*9/gydF4y2BaScigydF4y2Ba


      如果你想使用锥形压头,那么你也可以使用轴对称模型。如果你建立一个轴对称模型,你不必在钢的底部施加一个固定的BC,你可以使用Y=0位移约束,因为根据轴对称理论,样品的中心在数学上需要在X=0处。这意味着当施加-10 MPa径向压力时,可以使整个样品处于拉应力状态。由于钢和涂层具有不同的杨氏模量,这在钢和涂层之间的界面上产生了一个小的应力差。如果杨氏模量相等,则整个界面的应力不会发生变化。gydF4y2Ba



      将上述应力的轴对称状态与-10 MPa压力下的三维边压应力进行对比。在下面的图中,黄色带包含了上图的整个范围。3D模型中范围更大的原因是固定支架,它不能像2D底座那样随着压力而膨胀。这可以通过将基板提高5倍并忽略固定支撑附近的末端效应来克服。下面的变形在视觉上被放大了5000倍。gydF4y2Ba



      下面是通过热诱导应力的截面。请注意,相同的固定支架对钢中的应力几乎没有影响,因为当CTE设置为零时,钢没有膨胀。更重要的是,由于涂层与钢之间CTE的差异,涂层与钢之间的界面应力发生了很大的变化。下面的变形是真实的比例。gydF4y2Ba



      对于你的模型,你可以使用任何一种方法,但你可能会问自己,残余应力的物理原因是什么?您感兴趣的是压痕如何影响界面上的应力,还是只影响涂层大块材料中的应力?如何物理上只对样品的一侧施加负压呢?gydF4y2Ba


      如果你想在样品的一侧使用压力负载,你需要在步骤1中应用,压头上的位移为0。然后在步骤2中,您可以向下移动压头,最后,在步骤3中,您可以将压头移回0位移。在步骤1、2和3中,压力保持不变。gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我只对创建一个模型感兴趣,这样我就可以显示无应力、压应力和拉应力的载荷位移图的差异。我想用2D模型会更简单,对吧?或者当考虑热方法时,它会产生与3D模型相同的结果吗?此外,不可能使用2D模型创建维氏压头模型,对吗?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      还有,有没有可能不施加压力,而是施加一个力,对吧?gydF4y2Ba


      轴对称意味着2D吗?如果可以的话,你能把2D模型存档吗?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      轴对称意味着几何体是一个旋转体。必须有一个旋转轴所有的切片都要经过这个轴所有的载荷都要相同。所以,不,你不能在轴对称模型中做4面维氏压头。一个锥形压头,是的。gydF4y2Ba


      我知道你不关心界面,只对涂层的整体性能感兴趣。为什么要用钢基材呢,为什么不把涂层延伸得更深一点用支撑代替基材呢?这样,界面处就不会因为杨氏模量的不同而出现应力不连续。gydF4y2Ba


      可以用压力代替温度,但是涂层的屈服强度是3430 MPa,为什么要这么低的10mpa压力呢?gydF4y2Ba


      这里有一个比固定支架更好的主意。如果你使用1/4对称3D模型,你可以用Y=0的支架代替固定的支架。对称面上的另外两个位移bc使整个身体固定在三个平面的交点。这也意味着当施加压力时,该平面上没有应力积聚,因为面部可以自由地径向移动。gydF4y2Ba



    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      “这是一个比固定支架更好的主意。如果你使用1/4对称3D模型,你可以用Y=0的支架代替固定的支架。对称面上的另外两个位移bc使整个身体固定在三个平面的交点。这也意味着当施加压力时,平面上没有应力积聚,因为面部可以自由地径向移动。”gydF4y2Ba


      这样能不能在整个压头中产生均匀的压力?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      此外,我确实关心衬底,因为我必须为衬底上的应力绘制图形。gydF4y2Ba


      载荷与位移的加载循环给了我测量残余应力所需的一切。当存在残余压应力时,与残余拉应力相比,压头需要有更高的载荷才能经历相同的位移。这是我所做的事情的基础所以,我需要一个均匀的负载这样我就可以比较这些值,如果有意义的话?gydF4y2Ba


      我更喜欢用维氏压头坚持原来的3D模型,但我不确定现在这是否可行。gydF4y2Ba


      来到10 MPa压力,这只是我选择的一个随机值,我计划改变值,然后比较加载曲线的差异,为更高和更低的压力值。对它施加的力载荷和压力是一样的吗??gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      由于侧面的压力负载,三个位移bc取代了固定支架,在样品中产生了漂亮的均匀应力。gydF4y2Ba




      在样品一侧施加压力确实会产生应力,但不会产生残余应力。gydF4y2Ba


      残余应力是去除载荷后留在试样中的应力。由于材料经历了塑性应变,当压头被取下时存在残余应力。gydF4y2Ba


      即使是100mpa的压力也太低,不能产生塑性应变,它只会产生弹性应变,所以当压力消除时,没有残余应力。你必须施加3,430 MPa才能超过屈服点,但当切线模量为零时,样品会坍塌。gydF4y2Ba


      在压头下降时施加压力负载的弹性应变与在压头下降前在涂层表面产生残余应变是不同的。gydF4y2Ba


      你可能听说过喷丸强化,这是一种处理韧性金属表面的方法,以延长疲劳寿命,防止开裂。它的工作原理是将钢珠或玻璃小球射向金属表面。球的冲击产生表面,并在表面产生残余压应力,保护材料免受循环拉伸应力期间产生的疲劳裂纹。gydF4y2Ba


      你必须弄清楚如何在涂层表面产生残余应力。产生残余应力的载荷必须高于屈服应力,否则当载荷被移除时将没有残余应力。gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我只是想模拟模型涂层上残余应力的存在。这就是杂志文章所做的,我只是想要涂层上的应力而不是涂层和基材上的应力。我也不希望有应变,因为我只是想看到不同的负荷在相同的压痕深度。gydF4y2Ba


      上面的模型只是涂层还是涂层和基材都是?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      在这项研究中,我并没有真正关注负荷(卸载曲线)的去除。只有载荷对测量有影响。我正在对残余应力分析进行分析分析,而不是直接从ANSYS进行模拟。gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      上面的模型只是涂层。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba
      你上面所做的是可能的填充最终模型的压头基材和涂层?我的意思是,相同的均匀应力只能施加在完整模型中的涂层上??gydF4y2Ba
    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      有涂层和基材的模型,侧压为10兆帕,应力分布是这样的。gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      这个模型也是在基材上加了压力,我只是想让压力加到涂层上。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      此外,为了找到正在施加的负载,将溶液中的反作用力不施加到位移1(压头的顶部)??gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      如上所示,仅对涂层一侧施加压力会导致样品中心的应力非常小,而对涂层和基底施加压力则会导致两者的应力几乎均匀。gydF4y2Ba


      如果你不希望基材上有任何应力,那么我建议你使用热负荷在涂层上产生应力,基材上的应力非常小,除了在界面上。gydF4y2Ba


      如果不希望在界面处施加应力,在步骤1施加压力时,可以在界面处的涂层上使用位移BC Y=0,并在步骤1中使键合触点处于非活动状态。然后在步骤2中,激活粘接触点,在步骤3中,禁用涂层上的位移BC,然后在步骤4中移动压头。这将导致涂层中有应力,而在第4步开始时基材中没有应力。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      你能解释一下如何设置温度负荷吗?上次我没听懂,抱歉。你会点击旁边然后把温度的大小输入到某个高的地方吗?gydF4y2Ba


      谢谢你!gydF4y2Ba


      利宾gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      1)在“工程资料”中,对于涂层材料,增加各向同性的热膨胀系数。gydF4y2Ba



      2)静态结构细节,设置初始温度。gydF4y2Ba



      3)添加一个热条件,并设置两个物体的最终温度。gydF4y2Ba



      由于衬底没有热膨胀系数,所以它不会移动。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我知道我以前问过这个问题,但如果我不考虑对称模型,我能做到吗?gydF4y2Ba

      " >gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      它在压痕发生的地方给了我一种均匀的应力:gydF4y2Ba


    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      不!你不能把你的模型缩小到1/4大小,而不在两个切割面上添加对称bc。你不会得到相同的答案!gydF4y2Ba


      下面是你在没有对称bc的涂层平面上显示的10 MPa压力载荷下的Z方向变形。gydF4y2Ba



      如果切割面上没有对称BC,这些面就会从切割平面上自由变形,就像如果你进行物理切割并加载楔形块一样。但这不是你想要的。你想要样品中心的应力均匀。你有一个完整的模型。你所展示的就像一个完整的模型,从上到下,在每个方向上都有一个全深度的裂缝。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      因此,为了在上面所示的模型中获得均匀的应力,唯一的解决方案是增加热载荷,对吗??gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      同样,是对称性BC1= free, free, 0和BC2=0, free, freegydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      如果我只是想用1/4模型而不是完整模型来绘制图形,它是否仍然无效,因为最大变形非常低,并且不能忽略这一点?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      热加载是一种解决方案,四步法(1)停用触点,施加压力,(2)激活触点,(3)停用涂层Y=0 BC,然后(4)置换压头是另一种解决方案。gydF4y2Ba


      是的,BC1和BC2是正确的。gydF4y2Ba


      不,BC1和BC2的缺失不能被忽视,因为压头会造成巨大的变形,我相信一些材料会压进或压出平面,与有BC1和BC2相比,会极大地改变应力。你为什么不试试呢?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      是的,你是对的!谢谢gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      " >gydF4y2Ba


      你看,当我缩小模型尺寸,没有BC1和2的情况下增加固定支架,我觉得在侧面增加压力是可以的吗?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      在压痕发生前仍有一些变形,但压痕发生后的结果似乎不像以前那样使模型变形,稍后我会补充解决方案。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      这是你的项目,所以你可以做你想做的,但如果你使用1/4对称几何,不添加对称bc,任何人读你的报告都会怀疑结果的有效性。gydF4y2Ba


      我给了你两个可以与对称bc共存的涂层施加压力的选择(不像侧面压力)。你为什么不用一个呢?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      “为了找到在中心产生10mpa的温度,使用初始温度变化,比如9摄氏度,然后计算中心的应力,gydF4y2BaSci,gydF4y2Ba然后在中心得到10mpa,设置温度变化为Tc = 10*9/gydF4y2BaSci”gydF4y2Ba



      我如何计算中心的应力??我真的很抱歉再次打扰你,但我已经试过了,但我不清楚的方法。你会用什么价值gydF4y2Ba各向同性热膨胀系数??gydF4y2Ba



      请帮帮我,真的很挣扎吗?gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      你能不能讲一下你是如何精确地指定模型的某个应力的?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      在工程数据中,涂层的CTE属性为每C 1e-5。gydF4y2Ba


      在静态结构中,输入初始温度。默认值为22c。你可以输入9c。gydF4y2Ba


      在“热条件”中,您可以输入0℃,因此温度变化为9℃。gydF4y2Ba


      解决。gydF4y2Ba


      绘制最小主应力,探测靠近中心的截面,单位为MPa。调用这个值gydF4y2BaScigydF4y2Ba.假设是60兆帕,但你想要10兆帕。gydF4y2Ba


      这是一个简单的应力与温度变化的比率,因此应用公式计算一个新的初始温度输入静态结构。gydF4y2Ba


      Tc = 10*9/gydF4y2BaScigydF4y2Ba


      Tc = 90/60 = 1.5 CgydF4y2Ba


      输入1.5 C而不是9和Solve。在你最后探测的地方有10兆帕。gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我真的不明白这其中的试探部分?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      不要担心试探的部分。看看传说。会有最小主应力的最负值,比如它显示为- 60mpa,也就是你放在上面公式中的60,因为9摄氏度降低到0摄氏度会产生太多的压应力。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      你好Peter,我又和主管开了会,他同意让我在基材和涂层上施加压力!他说这将是一个更好的分析方式,因为我可以从以前的论文中验证它。然而,它似乎又不能工作,因为我尝试了你存档的模型,当压头下降时,它不影响涂层,但有一个位移y=0已经到位。而且,这个模型中的边界条件是由你设定的。它不起作用的原因是什么?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      请把你的档案附在上面的帖子,我将看看它。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      这是你自己的档案,你做的涂层和基材。当我取消压痕时,它似乎不工作。gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      该档案的创建是为了向您展示由于正确的bc和基材和涂层一侧的压力而产生的完美均匀的应力。我压住了压头gydF4y2Ba而且gydF4y2Ba压头与涂层之间的接触。你能看到吗?当您取消压制该联系人时,您将发现联系人对中的一个面未被选中。你能修好吗?gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我修复了模型,但我真的在这里挣扎,因为负载vs压痕曲线看起来非常相似,没有增加压力!这是错误的,它应该显示一个很大的差异,但是,我无法得到负载的这种差异。由于在基材和涂层上增加了压缩压力,缩进0.1毫米所需的载荷应该比不增加压力时大得多,增加拉伸压力时甚至更小。这背后的原因是什么?请帮助!gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      10mpa是10n的力除以1平方毫米的面积。gydF4y2Ba


      涂层刚度为1.3E5 MPa或130000 N的力超过1平方毫米的面积。gydF4y2Ba


      涂层的硬度是压力产生的应力的13000倍。gydF4y2Ba


      10mpa的应力不会对压痕载荷曲线产生任何可测量的差异。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我尝试了100兆帕甚至更多,但即使这样,也只有3/4 N的变化gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      在涂料上一般不超过150mpagydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      当达到130,000兆帕时,你的应力就等于涂层的刚度如果你用的是弹性材料的话。gydF4y2Ba


      你还在使用零切线模量的塑性吗?你会发现你不能施加比屈服强度更大的压力,因为那样元素就会坍塌。gydF4y2Ba

    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      我在玩塑性,因为我比较了两者的曲线,我打算使用治愈,给我最好的结果。不管它是弹性模量还是切线模量为0的塑性模量。实际的最大压力将在150兆帕左右gydF4y2Ba


    • 利宾gydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      你好,我想知道你将如何对这个模型进行网格收敛研究?我是否可以让压头的尺寸保持不变,改变基材和涂层的尺寸,并将其值与最大主应力进行比较?这样可以吗?gydF4y2Ba



      另外,在上面的帖子中,你向我展示了如何沿缩进边缘制作路径,但你如何指定它的方向?gydF4y2Ba

    • peteroznewmangydF4y2Ba
      订阅者gydF4y2Ba

      嗨,这篇文章变得很长,所以我把你的问题移到一个gydF4y2Ba新话题gydF4y2Ba,在那里我有一个答案。gydF4y2Ba


      路径使用x, y, z坐标作为起点和终点。gydF4y2Ba

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