關(guān)于有限元結(jié)構(gòu)分析后處理的思考與討論

      一般結(jié)構(gòu)分析需要考察剛度和強度兩方面,因此衡量結(jié)構(gòu)承載能力強弱的一般單位指標(biāo)為:

                        剛度單位=載荷/位移;強度單位=載荷/面積

      所以,結(jié)構(gòu)分析后處理主要會查看結(jié)構(gòu)的變形和應(yīng)力。查看內(nèi)容包括:結(jié)構(gòu)變形趨勢、最大位移量、應(yīng)力應(yīng)變分布趨勢、最大應(yīng)力應(yīng)變位置。為了詳細分析結(jié)構(gòu)可能存在的風(fēng)險,還會進一步分析某些區(qū)域的應(yīng)力狀態(tài)、應(yīng)變能密度等。然而企業(yè)里標(biāo)準(zhǔn)化的分析流程,會把結(jié)果判定簡化為:仿真最大應(yīng)力值<許用設(shè)計值,許用值為考慮一定安全系數(shù)下的最大材料設(shè)計強度。

     做了十多年仿真分析,突然覺得仿真后處理是一件“細思極恐”的事??此坪唵蔚呐卸?,但是對于新手(或者非力學(xué)專業(yè)人員)來說,里面涉及的東西非常多。以常見的Q235鋼材強度判定為例,簡單說明。

結(jié)構(gòu)鋼Q235的屈服強度235MPa,安全系數(shù)取值1.2,許用設(shè)計值=235/1.2=196MPa,所以:

仿真應(yīng)力值>196MPa,會判定結(jié)構(gòu)強度失效風(fēng)險大,建議設(shè)計修改完善結(jié)構(gòu)。

     這里提到的仿真應(yīng)力值一般會理解為后處理的等效應(yīng)力。但是沒有哪里具體說,等效應(yīng)力是單元等效應(yīng)力,是節(jié)點等效應(yīng)力,還是積分點等效應(yīng)力。這里涉及到了有限元基礎(chǔ)理論的內(nèi)容。它們?nèi)咧g的差距會很大,尤其對于結(jié)構(gòu)邊緣,或應(yīng)力集中區(qū)域。(如果網(wǎng)格足夠小,差距會減少,計算成本會很高。

      所以,對于有限元學(xué)習(xí)者來說,在沒有試驗標(biāo)定的條件下,又缺乏足夠的工程經(jīng)驗,吃透基本力學(xué)理論和有限元理論,在面對老板的提問、設(shè)計工程師的質(zhì)疑,才能對分析結(jié)果心中有數(shù),據(jù)理力爭。

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術(shù)鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓(xùn)客服
  • 平臺客服

TOP

8
1
1