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弹塑性分析基本问题!不搞清楚会犯大错

7月前浏览6673

本文摘要(由AI生成):

本文主要回答了关于弹塑性分析的两个问题。第一个问题是关于输入材料应力应变数据时,应该使用真实应力应变数据还是工程应力应变数据。答案是必须使用真实应力应变数据,因为实验室拿到的数据很可能是工程应力应变数据,需要进行调整。第二个问题是关于材料的抗拉极限的确定方法。答案是通过查看ANSYS的应力应变曲线,可以发现答案就在图上。

01      

     
问题来源    

    最近本号付费学员提出关于弹塑性分析的问题,很有普遍性。我们决定写篇文章来整理和回答。

    该付费学员已知:

    1)输入材料应力应变数据需要用到ANSYS的多线性塑性模型。

    2)应力(应变)有真实应力(应变)和工程应力(应变)两种。

    

    该学员的问题是:

    3)输入的应力应变数据是真实应力应变数据,还是工程应力应变数据?

    4)材料的抗拉极限是输入的最后数字还是按照斜率外推?


02      

     
知识回顾    

    1)多线性塑性材料模型。


    2)真实应力/工程应力,真实应变/工程应变

本号前作《真实应力与工程应力


03      

     
问题一    

    输入的应力应变数据是真实应力应变数据,还是工程应力应变数据?


    答案:

    1)必须输入真实应力应变数据;

    2)实验室拿到的数据很可能是工程应力应变数据,需要调整;


04      

     
问题二    

    该学员感到困惑,材料的抗拉极限怎么确定:


或者



05      

     
细心看到答案    

    如果把ANSYS的应力应变曲线放大细心看,就会发现答案就在图上。


06      

     
仿真分析    

    做个简单例子来综合展示一下今天探讨的问题!

    一端固定,一端拉伸:

    截面面积为150mm^2,应力为:

1.5E5/150=1000MPa


    1)默认关闭几何非线性,求解。



        不考虑截面积的变化,应力为:

1.5E5*0.80545/150=805.45MPa


        查看报错信息,到达承载极限,所以报错。



    2)人为打开几何非线性,求解。



        变形后,截面积由150变为102.77,应力为:

1.5E5*0.51012/102.77=744.555MPa



    查看报错信息,原来是网格畸变导致求解失败。所以其实还没到承载极限,但由于Mechanical自身允许的单元应变有限,所以报错了。



07      

     
总结    

    1)多线性塑性材料模型需要输入真实应力应变数据;

    2)多线性塑性材料的最后数据点就是材料的抗拉极限;

    3)关闭几何非线性,求解的结果是工程应力和工程应变;

    4)打开几何非线性,求解的结果是真实应力和真实应变;

    5)理论上来讲,进行弹塑性分析,应该打开几何非线性;

   


来源:华仿CAE
Mechanical非线性理论材料ANSYS
著作权归作者所有,欢迎分享,未经许可,不得转载
首次发布时间:2024-03-19
最近编辑:7月前
华仿CAE
硕士 致力于推广工程仿真技术
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