Abaqus基础操作之六——三种刚体rigid的差异

本次分享主要内容：简单介绍应变花的主应力和角度在测试中的计算和使用。在结构测试中用的最多的消耗品莫过于是应变片，应变片有许多种形式，如：单向应变片、直角应变花、T型应变片、环形应变片、三向应变花等，种类十分丰富多样，为不同试验环境、场景的测试提供更多的选择。而如何使用应变片，如何处理、应用采集后的应变数据对于大多数仿真工程师而言可以说是较为闭塞的。通常在一个比较完整体系，或平台比较大的环境下，分工是较为明确地，各司其职，会有专门的仿真团队，测试团队。 其实仿真也是另一种试验，只不过是虚拟环境下的一种理想测试，如果不懂测试的一些知识是很难将理论与实际相结合，甚至不清楚它们之间为何会有差异。本着这样的态度分享一下关于三向直角应变花的使用与主应力、夹角的计算。 什么时候会用到应变花？ 通常情况下，测试结构的应变情况会使用单向应变片，毕竟单向应变片价格相较于应变花是便宜的，应变花本质上是由三个应变片构成的。在较为明确主应力方向的情况下几乎都是用单向应变片进行测试，只有在主应力方向不明确情况下才会用到应变花。 从数据采集通道上看，单向应变片只需要一个数据采集通道，而三向应变花则需要用到三个通道，增加了测试过程中的布线工作量和数据采集量，数据采集通道越多虽然能够使数据更为精准，但同时也会出现数据干扰的情况。因此实际工程上，在特殊情况下才会用到应变花。 怎样贴好应变花？ 需要对材料表面进行事先判断，在未有表面涂层的材料上，如果测试结构表面已是较为光滑的情况可以直接贴上应变花，如铝合金材料构件；若是钢材，则表面可能会比较粗糙，就需要用砂纸进行磨平处理，然才能贴上应变花。应变花粘贴的坐标或说方位也是需要考虑的，大致了解主应力的方位的情况下可以根据方位与其中一个应变片方向对准，不清楚主应力方位的情况下可以根据产品的坐标系进行贴片。 这些操作都是为了能够将数据采集的更加准确，为后期数据处理，计算主应力和夹角做好前端工作。 如何处理采集后的数据？ 根据测试项目的不同，有些测试数据与时域相关，而有些属于瞬时数据采集或是较为稳定状态的数据采集。结构件的疲劳强度测试中，工况中采集的数据是时域上的数据，数据量是庞大的，其中有些数据是存在一定干扰的，需要试验人员对数据进行一定程度的滤波才能用来分析；测试结构件静强度的测试状态较为稳定，通过多次的阶梯式加载方式，在稳定阶段过程中采集一些稳定数据，数据量较小，通过一定数据处理即可用作分析。 如何计算主应力？ 根据国际、国家、行业标准通常可以查询到相关的计算公式，如某一标准中的主应力及夹角计算公式如下： 根据采集后到的数据，根据对应的角度应变值即可计算出测试所得的主应力值和夹角，此时需注意夹角的旋转方向是沿0°应变片的向90°应变片旋转的方向，此时才真正能够在测试的结构件上标识出某一关注位置的主应力分布情况。从公式中也能看出，测试可以得到结构件任意应变数据，但计算应力仅限于材料弹性范围内的数据，适用范围是有限的。 PS：本次分享的内容属于个人在工作应用中的理解，如果解释有误，还请同行们不吝惜予以指导纠正。 希望小伙伴们在后台私信或加入Sim仿真交流群进行互动，可以一起探讨话题或者问题（可以是软件操作、理论知识、人生哲理、思想等），一起相互学习、共同进步，与优秀同行！期待你的到来！！来源：SimYoungC