首页/文章/ 详情

理想塑性材料

8月前浏览460

理想塑性材料指的是,当材料进入塑性阶段后,应力维持屈服应力大小且不发生改变的塑性状态,也就是常说的塑性流动状态。

如图1所示的平面桁架结构,各杆初始长度均为    ,材料的弹性模量为    ,屈服极限为    ,杆的内力    ,伸长量    ,弹性阶段刚度定义为    ,屈服内力    .在    点施加向下的力    ,    方向产生的位移为    ,三杆的内力分别为    ,伸长量分别为    ,由对称性可知    ,    ,

由平衡关系

 

   点竖向位移与各杆伸长量的关系

 
  • 三杆都处于弹性阶段

各杆内力为

 

结合    

 

进一步

 

由于各杆的截面积相同,因此杆1最新达到屈服极限    ,若要    ,竖向荷载及位移

 
  • 杆1进入塑性状态

,杆1内力,此时杆1处于弹塑性阶段,杆2和杆3仍处于弹性阶段。各杆内力为

 

只要    小于    ,两杆伸长量就和内力存在线性关系

 

杆1的伸长量有弹性和塑性两部分组成

 

其中

 

由    可得

 

对比    可以看到,杆1进入塑性状态后,结构刚度由    减少到    

  • 三杆都达到弹塑性状态

结合    ,外荷载为

 

此时竖向位移

 


来源:数值分析与有限元编程
材料
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:2024-04-02
最近编辑:8月前
太白金星
本科 慢慢来
获赞 6粉丝 17文章 327课程 0
点赞
收藏
作者推荐

材料的名义应力、应变与真实应力、应变转换公式的推导

材料的名义(Nominal)应力、应变是基于变形前的数据计算得到, 其中 为试件初始截面面积, 为试件初始长度。名义应力、应变也叫工程(Engineering)应力、应变。CAE软件需要采用基于变形后的应力、应变,即真实的应力、应变。 其中 为试件当前截面面积, 为试件当前长度。两种应力、应变的转化公式为: 下面来推导这两个公式。一) 了解定积分的精确定义。点击这里:定积分的精确定义(重排版)二) 根据试件的体积不变的原则可得 ,即于是 三) 假设荷载 分为 个增量步,且每个增量步产生相同的伸长量 ,如图所示 总应变 再和定积分的精确定义比较 故 import mathimport matplotlib.pyplot as pltimport numpy as npplt.rcParams['font.sans-serif'] = ['SimHei'] # 正常显示中文标签plt.rcParams['axes.unicode_minus'] = False # 正常显示负号# 名义应力应变eps_N = np.array([0, 0.00060117, 0.0010815,0.0017279,0.0022288,0.0028608,0.00348034, 0.00404227,0.0045566,0.0051164,0.0058212,0.00674012,0.0078904,0.0092845, 0.010934,0.012828,0.014924,0.017178])sigma_N = np.array([490.393,503.8289, 512.22608,520.62322,529.020377,537.41752,545.81467,554.21182, 562.60897,571.00612,579.40327,587.800419,596.197567,604.594716,612.99186, 621.3890,629.78616,638.18331])n = len(sigma_N)print(n)#真实应力应变sigma_T = np.zeros((n))eps_T = np.zeros((n))for i in range(n): sigma_T[i] = sigma_N[i] *( 1 + eps_N[i] ) eps_T[i] = math.log( 1 + eps_N[i] )v1 = np.array( [ 0 ] )eps_N1 = np.hstack( (v1, eps_N) )sigma_N1 = np.hstack( (v1, sigma_N) )eps_T1 = np.hstack( (v1, eps_T) )sigma_T1 = np.hstack( (v1, sigma_T) )fig, axs = plt.subplots(1, 1, figsize=(14,6) )axs.plot(eps_N1, sigma_N1, label="M1", linewidth = 2) axs.plot(eps_T, sigma_T, label="M1", linewidth = 2, color = "dimgrey")plt.legend(["Nominal","True"]) plt.xlim(-0.0001, 0.019)plt.ylim(0, 760)axs.set_xlabel('Strain', fontsize = 18)axs.set_ylabel('Stress', fontsize = 18)fig.savefig('./f118.png', dpi = 400) #保存图片 plt.show() 这里弹性应变很小,弹性段几乎成铅锤。来源:数值分析与有限元编程

未登录
还没有评论
课程
培训
服务
行家
VIP会员 学习计划 福利任务
下载APP
联系我们
帮助与反馈