屈服点前的 Solidworks 变形

Question

我正在运行 Solidworks 跌落测试模拟，但我无法理解结果。这个想法基本上是一个由铝制成的空心壳，将以 5 m/s 的速度撞击地面。它承载了一些重量，我不确定如何建模，所以我只是创建了一种自定义材料，并说它具有与 AL 6061 完全相同的特性，但具有更高的密度，这使得质量与真实世界的质量相近外壳+内部质量。仅此一项可能会导致一些问题，但我不知道如何才能说外壳承载了质量（我认为可能会增加重力，但这似乎更加迂回）。

我主要关心的是位移，下面你可以看到沉重的外壳撞击了地面，应力以波浪的形式向上传播，侧面的刻度显示最大应力为 273 MPa，并且产率为275 MPa。

因此，外壳不应该有任何永久变形，但是当我显示“变形结果”时，它是这样的：

Solidworks 展示了这种巨大的位移（我确保它是真正的 1:1 比例并且没有被夸大）。它对应于 3.5mm，但如果你仔细观察，位移实际上是这个的两倍。我通过在白色剪影中叠加未变形的模型来注意到这一点。如图所示，整个部分向下移动了一定的量，鼻子向上凹陷，solidworks 正在减去差异，但实际上鼻子距离其原始位置的距离是原来的两倍。基本上，除了当前的 3.5mm 之外，您还必须考虑将整个模型向下移动，以使底鼻相互对应，这意味着位移将接近一厘米。

我的困惑源于这样一个事实，即这一切看起来对于变形来说是太多的位移而不是塑性，但正如我之前提到的，我们还没有超过屈服点，所以理论上它应该在影响。我应该相信，由于没有达到 YP 压力，外壳会完好无损吗？

Answer 1

在我看来，这就像一个外壳的“快速穿透”屈曲。

当您说“像波浪一样传播”时，您是说这是建模为瞬态双曲线分析吗？

您是否使用适当的应变测量和应力共轭将其建模为大应变、大位移问题？我假设格林拉格朗日应变。

你把身体描述为一个壳；您的模型看起来像轴对称模型可能是合适的。穿过厚度的元素数量是这里的关键。您至少需要两个才能正确地了解弯曲行为；更多元素或更高阶元素会更好。弯曲通常意味着整个厚度的线性应变分布。如果您没有足够的线性元素，或者没有使用高阶元素，您将无法正确选择它。

您可以通过评估收敛性来检查：在该区域细化您的网格，减少时间步长，然后再次运行。

您已接近产量，因此您的模型在该区域可能不够完善，无法适应它。修改铰链区域的网格并重新运行。