【励分享】如何用LiToSim软件模拟结构局部塑性变形问题？

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大家好，我是小励，

一个酷爱用技术说话的“严谨Girl”！

本期的【励分享】，小励将和您分享：

LiToSim软件模拟结构局部塑性变形问题

科普小贴士：

弹塑性材料：弹塑性材料是工程应用中常见的材料，当材料受力超过弹性极限或屈服强度时，应力和应变呈非线性关系，产生不可逆的塑性变形。通过有限元软件对弹塑性材料进行数值仿真计算能够充分认识到材料在加工、成型及应用中的形变过程和应力状态。工程师通过仿真结果可以快速做出相应的工程设计优化，能够大大降低试验成本，缩短研发周期。

以下分享LiToSim软件仿真急减速工况下，汽车动力总成左悬置强度案例。

图一某汽车发动机实物图

装配模型描述：汽车悬置左支架通常由汽车变速器本体、螺母（悬置部件1）和左悬置支架（悬置部件2）三部分组成。本案例采用LiToSim软件导入模型，在界面中进行分析设置。

图二装配模型示意图

设置单元类型和材料：单元为实体四面体单元，材料设置为铝合金（材料牌号ADC12），考虑材料弹塑性，本构模型选用各项同性双线性本构模型。

设置边界条件：约束变速箱本体与发动机缸体连接的螺栓孔处X、Y、Z方向平动自由度。

图三模型边界条件示意图

设置载荷：在悬置X轴正方向如图区域，在受力区域均布加载3.9N/mm^2，模拟变速箱在急减速工况下，悬置支架的变形。

图四边界条件示意图

分析结果：通过弹塑性分析得到模型位移、应力、塑性应变云图见下图。悬置支架中间局部应力集中，从中间到两端Von Mises应力逐渐减小，且最大的Von Mises应力已超过屈服应力，存在塑性应变，本例展示了应用LiToSim求解器求解材料弹塑性问题的过程，找到结构变形关键部位危险区域，为工程师进行设计优化提供有效依据。