橡胶超弹性与金属塑性成型实例-自适应网格

00 背景

    一般来说，ANSYS Workbench通用结构分析模块Mechanical不具备大应变能力，当单元变形超过一定范围会报错单元严重畸变，无法继续求解。但Mechanical提供一个解决办法，即网格自适应功能，该功能让变形过大区域的网格在求解过程中重新划分，从而避免了单元严重畸变。

01 导读

    网格自适应虽然能提高Mechanical的大应变问题求解能力，但适用范围有限(不支持二阶平面单元，不支持六面体单元)，并且求解效率往往不高。

    本文使用一个轴对称模型，基于网格自适应功能，分别演示橡胶大变形(超弹)和金属塑性成型(挤压)的应用场景。

02 几何模型

几何模型如下图所示，轴对称模型。

03 材料模型

本文使用到的所有材料参数如下。

    橡胶超弹性。

    金属塑性。

    模具材料参数。

04 网格划分

    网格的整体和局部如下图所示。

05 边界条件

    固定底部模具的底边和侧边。上部模具先垂直向下移动220mm，再垂直向上移动100mm。

06 网格自适应

    定义中间体网格自适应。

07 仿真分析

    不支持二阶平面单元。

    接触设置。

    橡胶超弹性分析。

    网格进行了15次重划分。

    位移云图。

    金属塑性成型分析。

    网格进行了7次重划分。

    位移云图。