【問題】

一跨度為2米，高0.2米的矩形截面梁，在上面受到8MPa的豎直向下的均布載荷。梁的左下端是固定鉸支座，右下端是滾動支座。材料為理想的彈塑性材料，彈性模量是200GPa，泊松比為0.3，屈服應力是380MPa。現在要求對該梁做靜力學分析，以考察加力后梁上的應力分布，以及塑性應變。

【問題分析】

1. 這是一個材料非線性問題，材料是理想的彈塑性。這意味著它在開始是線彈性，當越過屈服點后，應力就保持不變，而只是變形持續增加。

2. 從題目來看，該問題可以用一個平面應力問題來考慮。這就是說，忽略梁的厚度方向的應力。

3. 本篇是第1篇，使用ABAQUS求解。

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【方法1. 使用ABAQUS進行分析】

1. 創建部件

二維平面應力問題，所以生成一個二維平面的部件。

繪制一個矩形（2*0.2）如下圖

2. 定義材料屬性，截面性質

首先定義彈性屬性

再定義塑性部分，當塑性應變是0時，其屈服應力是380Mpa

此時材料成為彈塑性材料

然后定義截面屬性

這意味著它是均質的實體截面。

最后將該截面屬性指定到部件。

3. 生成裝配體

唯一的部件，根據它生成裝配體。

4. 創建分析步

創建一個靜力學分析步。

5. 定義載荷和邊界條件

在初始載荷步中定義兩個邊界條件

（1）左下角點----固定鉸支座

（2）右下角點----滾動支座

在通用靜力學分析步中定義分布載荷

最后結果如下圖

6. 劃分網格

使用CPS4R平面應力單元

指定單元尺寸為0.05m

最后劃分網格如下

7. 提交作業

創建作業并提交分析

8. 后處理

查看米塞斯應力

可見，中間一部分均進入到屈服狀態，而兩邊還沒有達到屈服。

查看等效塑性應變

可見中間部分等效塑性應變大于0，材料發生了屈服。

 

下篇將說明ANSYS WB中的分析步驟，并將結果進行對比。

來源：宋博士的博客，版權歸作者所有。