结构力学 博客文章
注意前方! 通过仿真分析高尔夫球的性能
你知道高尔夫球最初是用木头做的吗？ 我们讨论了高尔夫球的演变以及如何使用模拟来分析现代高尔夫球的设计。
黑胶唱片的历史及其背后的科学
随着黑胶唱片的流行，我们回顾了唱片的历史，以及它们如何制作背后的有趣科学——以及它们如何播放音乐。
模拟跑车侧门和后视镜上的风荷载
在这篇博文中，我们使用大涡模拟 (LES) 和结构分析来分析高速行驶的跑车的门和侧视镜上的风载荷和气流。
平面应力与平面应变的区别是什么?
我们将介绍可用于研究固体力学问题中的平面应力、平面应变和广义平面应变的公式和本构模型。
我应该使用哪个辐射接口建立传热模型？
与传导和对流传热机制相比，辐射传热有其独特的特点。例如，辐射不需要任何介质就能远距离传输热量，在非常高的温度下主要是辐射传热产生作用。此外，辐射依赖于方向、波长和温度。那么，在 COMSOL Multiphysics 软件中，哪个接口可以最好地考虑我们传热模型中的辐射？
在 COMSOL Multiphysics® 中模拟热机械疲劳
今天的客座博主是来自Lightness by Design公司的 Björn Fallqvist 博士，他在文中讨论了分析热机械疲劳的不同考虑因素和方法。 在这篇博客文章中，我们研究了 COMSOL Multiphysics® 软件中用于分析热机械疲劳的相关材料模型（模型使用了来自热机械疲劳测试的实验数据，以及参考文献中的材料参数）。随后，对在高温下运行的压力容器进行了分析，并使用非线性连续疲劳损伤模型评估疲劳寿命。 为什么要分析热机械疲劳？ 在许多应用中，传统的等温疲劳分析是不够的，因为部件在高温下或在高温循环下工作时，材料性能与室温有很大不同。这种应用的典型例子是涡轮机和发电厂部件。 传统的疲劳分析，尤其是高周疲劳（high-cycle fatigue，HCF），不能直接考虑高温造成的影响。在高周疲劳区域中，载荷较低，蠕变等影响可以忽略不计。有时，S-N 曲线会减小，以解决温度升高时疲劳强度降低的问题。然而，这没有考虑到温度和载荷同时循环时的影响，即所谓的热机械疲劳。这种温度变化的影响在低周疲劳（low-cycle fatigue，LCF）区域中尤为重要，在该区域，需要考虑多个方面，主要是弹塑性和蠕变的材料性能变化。 评估高温下疲劳性能的一种方法是使用样品在多个温度下的稳定(通常是寿命中期)应力-应变曲线，以获得应力或应变幅度，并确定控制非线性应力-应变曲线的硬化参数。理论上，人们可以用一组特定的外加载荷和温度组合进行实验，并尝试根据实验结果估算疲劳寿命。然而，热机械疲劳测试需要相对较长的时间，并且成本较高。评估高温下疲劳能力的一种更方便的方法是使用描述应力水平和失效循环关系的解析表达式，并根据温度对其进行修正。 热机械疲劳试验 在热机械疲劳试验中，试样通常同时承受循环应变和循环温度。这可以是同相(IP)或异相(OOP)。对于前者，最大拉伸载荷与最高温度同时出现，对于后者，最大拉伸载荷出现在最低温度时。 为了与本篇博文中的实验结果进行比较，我们参考了参考文献 1，其中研究了 P91(一种常见的电厂用钢) 的热机械疲劳。我们从参考文献 2 中获得了模型材料参数，获得了应力-应变曲线。值得注意的是，对于参考工作，使用统一的模型(即黏塑性应变由塑性和蠕变分量组成)。然而，这只会影响模型蠕变部分的值。 热机械疲劳分析的材料模型 作为温度的函数的材料模型参数（参考文献2）如下表所示： Temp [°C] E [MPa] k [MPa] Q [MPa] b [-] a1 [MPa] C1 [-] a2 [MPa] C2 [-] Z [MPa s1/n] n [-] 400 187,537.0 96 -55.0 0.45 150.0 2350.0 120.0 405.0 2000 2.25 500 181,321.6 90 -60.0 0.6 98.5 2191.6 104.7 460.7 1875 2.55 600 139,395.2 85 -75.4 1.0 52.0 2055.0 463.0 […]
在结构分析中模拟无约束零件
在建立实体力学模型时，可能有部分具有规定的载荷但没有可以合理应用的约束。 了解针对此场景的不同方法和注意事项。
圣诞老人在派送礼物过程中遇到挑战
节日快乐！ 客座博主 Winter Frost 回来讨论如何在北极使用仿真来帮助圣诞老人起飞。