Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比

幾何模型如圖所示,楊氏模量2.1X1011pa,屈服強度355MPa,抗拉強度450MPa,斷后伸長率20%。左邊固定,右邊施加1000N垂直向下的力,計算材料的安全系數。

Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖1

一、載荷約束如圖所示

Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖2

二、通過軟件分析得到的應力收斂解為188.01MPa,安全系數n1=1.89。

Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖3

三、使用名義應力法對倒角最大處求解名義應力

Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖4

對應力最大位置獲取力矩為37000N*mm,慣性矩為810mm^4,形心距為3mm,抗彎截面系數為300 mm^3。即可獲得最大點處的名義應力為137MPa。安全系數為n2=355/137=2.6。

Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖5

三、根據《德國FKM強度評估指南》

3.1、

Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖6
Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖7
Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖8
Ansys workbench應力集中位置的靜強度評估對比的圖9

3.8、FKM中材料利用率與安全系數互為倒數,n3=3.4

4、通過對三種分析結果判斷

n3 >n2>n1

3.4 >2.6 >1.89

FKM安全系數最大,收劍解安全系數最小。

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