ABAQUS模拟纳米压痕(2)

计算固体力学课程作业,利用ABAQUS模拟纳米压痕

一、问题描述与分析

下表面固定的柱形材料被一个刚性球沿中心点压入（类似于球形硬度计实验），求刚性球所受反力与压入深度之间的关系，并画出柱形内部的Mises应力分布，找出最大应力位置。

已知参数：球半径为4mm，柱体半径为10mm，高为h=10mm，材料为线弹性，E=1MPa，v = 0.49，最大压入深度为h/10。

（1） 要注意检验网格尺寸的收敛性；

（2） 要注意接触点造成的应力集中，接触点处要网格细化；

（3） 要用显式和隐式分别求解，在显式中加载时间为0.1s；

（4） 写出求解步骤。

二、建模过程

1．隐式分析

（1）建立几何模型

将问题简化为一个轴对称问题进行处理。进入Part模块，单击create part图标，先建立柱形材料，命名为cylinder，详细设置如图1a。再建立球体，此处将球体处理为解析刚体，命名为rigid，详细设置如图1b。指定刚体参考点，在主菜单中选择Tools—Reference Point，然后点击圆弧圆心为参考点。

1a 1b

图1 几何模型的建立

（2）创建材料和截面属性

a. 创建材料。进入property功能模块，点击create material 图标

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