應(yīng)力強(qiáng)度
關(guān)注創(chuàng)建者：陸姐說 創(chuàng)建時(shí)間：2019-04-10
應(yīng)力強(qiáng)度的視頻教程
像后處理一樣計(jì)算三維應(yīng)力強(qiáng)度因子-SimFracStudio Benchmark
BENCHMARK 列表： CASE1,2：典型面裂紋和內(nèi)嵌裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算 CASE3:壓力容器面裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)
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abaqus云圖積分法求應(yīng)力強(qiáng)度因子
無論您是 Abaqus 軟件初學(xué)者，還是致力于深入研究應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算的專業(yè)人士，本視頻都將帶您深入了解這一重要分析方法的實(shí)際應(yīng)用，助您快速掌握利用 Abaqus 云圖積分法求解應(yīng)力強(qiáng)度因子的核心技能，提升您在相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)水平與實(shí)踐能力。
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ABAQUS 三維斷裂韌性--應(yīng)力強(qiáng)度因子
運(yùn)用ABAQUS，模擬運(yùn)算在特定的載荷（此載荷為三點(diǎn)彎曲試驗(yàn)中測定的斷裂載荷）作用下，在預(yù)制裂紋的情況下，模擬產(chǎn)生的極限應(yīng)力強(qiáng)度因子，與理論計(jì)算的斷裂韌性進(jìn)行比較，確定誤差。 運(yùn)用有限元擴(kuò)展XFEM技術(shù)，計(jì)算出三維裂紋在載荷作用下的應(yīng)力強(qiáng)度因子。
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應(yīng)力強(qiáng)度的實(shí)例教程
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σ
圖 C-3-4（取 1/4 研究）
應(yīng)力強(qiáng)度因子的理論解： KI ? ???a ??
1、 計(jì)算不同載荷下的應(yīng)力強(qiáng)度因子的數(shù)值解和理論解，列表給出各種情況的數(shù)值解和理論解，并畫比較圖。
厚度t ? 1mm ， a ? 5mm,b ? 80mm,c ? 200mm ，?? 25MPa , 26MPa , 27MPa , 28MPa ,
29MPa
2、 計(jì)算不同板寬時(shí)應(yīng)力強(qiáng)度因子的數(shù)值解和理論解，列表給出各種情況的數(shù)值解和理論解，并畫比較圖。
載荷?? 10MPa ， a ? 11mm, c ? 200mm 。 每個(gè)人都計(jì)算b / a ? 4、4.2、4.4、4.6、4.8 時(shí)的應(yīng)力強(qiáng)度因子。
3、 計(jì)算不同板長時(shí)應(yīng)力強(qiáng)度因子的數(shù)值解和理論解，列表給出各種情況的數(shù)值解和理論解，并畫比較圖。
載荷?? 10MPa ， a ? 6mm,b=76mm 。每個(gè)人都計(jì)算c / b ? 2.2、2.4、2.6、2.8、3 時(shí)的應(yīng)力強(qiáng)度因子。
展開 主應(yīng)力差：
S
12
=
σ
1
-
σ
2
S
23
=
σ
2
-
σ
3
S
31
=
σ
3
-
σ
1
應(yīng)力強(qiáng)度：
S
=
Max{|S
12
|,|S
23
|,|S
31
|}
總體一次薄膜應(yīng)力強(qiáng)度極限為KSm，局部一次薄膜應(yīng)力強(qiáng)度極限為1.5KSm（對錐殼小端為1.1KSm），一次薄膜加一次彎曲應(yīng)力強(qiáng)度極限為1.5KSm，一次薄膜應(yīng)力強(qiáng)度加二次彎曲應(yīng)力強(qiáng)度極限為3.0Sm，一次+二次+峰值應(yīng)力強(qiáng)度極限為2Sa。Sm為許用應(yīng)力強(qiáng)度，Sa為許用應(yīng)力幅值。K為載荷系數(shù)，設(shè)計(jì)工況下K=1, 液壓試驗(yàn)工況K=1.25。
應(yīng)力分析結(jié)果
圖5給出了模型在設(shè)計(jì)工況下的應(yīng)力分布圖，由圖可知，最大應(yīng)力值都位于接管N4a與殼體相交外圓角處。
圖5-設(shè)計(jì)工況下應(yīng)力分布圖
應(yīng)力強(qiáng)度評定
圖6~11給出了設(shè)計(jì)工況下線性化路徑圖。表2給出了線性化結(jié)果。
展開 應(yīng)用三維有限單元法計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子
來源：中國機(jī)械工程 作者：林曉斌
摘要 描述了兩種基于有限單元計(jì)算面形裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的方法，建議了一種創(chuàng)造三維有限單元網(wǎng)格的途徑。計(jì)算方法的精度通過和其它解析解或數(shù)值解的比較得到了說明。
關(guān)鍵詞 應(yīng)力強(qiáng)度因子 有限元 損傷容限設(shè)計(jì) 斷裂評定
無論在損傷容限設(shè)計(jì)還是在缺陷評定階段，工程師們需要知道正在分析的構(gòu)件中裂紋的應(yīng)力強(qiáng)度因子，因?yàn)榕袛嗪鸭y構(gòu)件的斷裂，或者計(jì)算剩余疲勞壽命大多依賴于這一參量。因此，在斷裂力學(xué)發(fā)展中，如何求取應(yīng)力強(qiáng)度因子一直是一個(gè)重要的課題。當(dāng)前已有許多方法可用來計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子，較為典型的有解析法、邊界配位法、有限單元法、邊界元素法、體力法、權(quán)函數(shù)法和線彈簧模型。利用這些方法，大量的應(yīng)力強(qiáng)度因子解已經(jīng)獲得，已出版的應(yīng)力強(qiáng)度手冊［1］中收編了許多典型的解。盡管如此，工程師們?nèi)匀粫?huì)感到自己所需要的應(yīng)力強(qiáng)度因子解很難找到，這是因?yàn)橐鉀Q的工程問題往往是一些受復(fù)雜載荷的構(gòu)件，包含的裂紋也往往是一些不規(guī)則裂紋。
本文簡單介紹了兩種基于三維有限單元法計(jì)算面形裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子的方法。有限單元法已經(jīng)成為工程設(shè)計(jì)分析領(lǐng)域中一個(gè)強(qiáng)有力的計(jì)算工具，它能模擬非常復(fù)雜的構(gòu)件。基于有限元的應(yīng)力強(qiáng)度因子計(jì)算方法，自然也將具有卓越的工程能力。除了計(jì)算方法的介紹以外，還將簡單描述一種簡化網(wǎng)格的生成方法。最后提供了一些所得到的典型應(yīng)力強(qiáng)度因子解，并和大家熟知的解進(jìn)行了比較，以說明本文所描述的方法的可靠性。
展開 材料：復(fù)合材料
分析類型：斷裂力學(xué)
技術(shù)難點(diǎn)：斷裂 應(yīng)力強(qiáng)度因子 Ｊ積分
完成人：技術(shù)鄰ANSYS專家
網(wǎng)址：http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
模擬過程：
斷裂力學(xué)計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子和Ｊ積分
圖１ 裂縫模型
圖２ Ｋ１應(yīng)力強(qiáng)度因子
圖３ Ｋ２應(yīng)力強(qiáng)度因子
圖４ Ｋ３應(yīng)力強(qiáng)度因子
圖５ Ｊ積分
圖６ 裂縫前沿集中應(yīng)力
只有計(jì)算應(yīng)力強(qiáng)度因子才需要。這里只需要保證全局坐標(biāo)系的X方向與裂紋平行就是了。
csys,0
！這里應(yīng)該有一個(gè)定義path，這里沒有寫出。
3、應(yīng)力強(qiáng)度因子
（1）方法一、先建立局部坐標(biāo)系：原點(diǎn)在裂紋尖端，x方向與裂紋平行，Y與裂紋垂直，笛卡爾坐標(biāo)系。定義路徑，直接點(diǎn)一下菜單路徑就出來了，或者用kcalc就可以了。
（2）方法二、線彈性情況下。先算出J積分然后根據(jù)J積分與應(yīng)力強(qiáng)度因子的關(guān)系來求應(yīng)力強(qiáng)度因子。對于平面應(yīng)變模型，J積分＝應(yīng)力強(qiáng)度因子的平方×（1－泊松比×泊松比）/彈性模量
全尺寸裂紋模型前面所建立的模型都只有裂紋的半邊。為了驗(yàn)證模型的正確性，后面又建了一個(gè)全裂紋的模型。與前面模型的建立方式有一些不同：
1、單元尺寸控制不使用lesize，而是在裂紋尖端用了一個(gè)KSCON命令建立concentrate keypoints。單元尺寸很粗糙。
2、模型的建立是在柱坐標(biāo)系下進(jìn)行，通過建立直線L實(shí)現(xiàn)的笛卡爾坐標(biāo)下弧線的建立。
3、可能全尺寸裂紋模型的建立方式對大家有參考。主要是裂紋的上下表面在同一個(gè)位置，用不同的線/面來表示。
在命令流里面可以看到，直接用程序默認(rèn)設(shè)置求解不收斂。把載荷步設(shè)一下就得到了求解結(jié)果。結(jié)果與前面的模型得到的結(jié)果接近。1200Mpa下的應(yīng)力強(qiáng)度因子為 0.55352E+10，J積分為4657362.7。說明：這個(gè)模型中積分路徑是完全的。而前面的模型中是半邊路徑，計(jì)算中乘了2。
更新一下全尺寸模型的命令流（文件caenet_060715_002.rar,主要是J積分坐標(biāo)系的問題）
simwe_060715_002.rar
3dcrack.rar
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應(yīng)力強(qiáng)度的最新內(nèi)容
這種隨機(jī)、往復(fù)、幅度變化的風(fēng)致應(yīng)力會(huì)對關(guān)鍵受力構(gòu)件（如焊縫、螺栓節(jié)點(diǎn)、支撐結(jié)構(gòu)）造成累積損傷，可能導(dǎo)致材料在遠(yuǎn)低于靜力強(qiáng)度的應(yīng)力水平下發(fā)生疲勞斷裂。
疲勞仿真就是在結(jié)構(gòu)響應(yīng)分析（特別是基于CFD模擬得到的載荷譜）基礎(chǔ)上，引入材料的疲勞性能數(shù)據(jù)（S-N曲線或斷裂力學(xué)模型），對關(guān)鍵部位進(jìn)行疲勞壽命評估。
缺陷“大掃除”：鑄鐵試驗(yàn)平臺拒絕砂孔、氣孔、裂紋！1個(gè)月前
裂紋是三大缺陷中危害嚴(yán)重的一種，分為熱裂和冷裂兩類，多由冷卻凝固收縮受阻產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力導(dǎo)致，當(dāng)內(nèi)應(yīng)力超過鑄鐵材料強(qiáng)度時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)開裂現(xiàn)象。裂紋可分為表面裂紋和內(nèi)部裂紋，表面裂紋肉眼可見，呈線性或網(wǎng)狀，內(nèi)部裂紋則需通過專業(yè)檢測才能發(fā)現(xiàn)。裂紋一旦產(chǎn)生，會(huì)快速擴(kuò)展，破壞平臺的結(jié)構(gòu)完整性。
這里先回顧下最常用的四大強(qiáng)度理論：（假設(shè)材料的許用應(yīng)力是最易查到標(biāo)準(zhǔn)拉伸屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度）
第一強(qiáng)度理論：最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論，即當(dāng)結(jié)構(gòu)件的最大拉應(yīng)力大于材料測試的拉應(yīng)力限值時(shí)就判斷的結(jié)構(gòu)會(huì)失效。適用材料：脆性材料（如鑄鐵等）。只提取仿真結(jié)果的第一主應(yīng)力與材料應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。
材質(zhì)與工藝
電機(jī)試驗(yàn)平臺多選用經(jīng)時(shí)效去應(yīng)力的高強(qiáng)度鑄鐵，高精度場景采用花崗巖，無磁干擾、穩(wěn)定性相當(dāng)強(qiáng)，臺面經(jīng)精磨刮研，精度可達(dá)0級、1級，工藝嚴(yán)苛。
電機(jī)測試底座多用Q235鋼板焊接，僅做銑削、鉆孔加工保證孔位精度，無需高精度平面處理，減震款可加裝橡膠或彈簧減震件，工藝簡便。
2.
SolidWorks 案例研究 | 壓力容器的疲勞分析3個(gè)月前
更改【計(jì)算交替應(yīng)力的手段】為【應(yīng)力強(qiáng)度（P1-P3）】，在【平均應(yīng)力糾正】中選擇【Gerber】，設(shè)定【疲勞強(qiáng)度縮減因子（Kf）】為1。這里選擇Gerber平均應(yīng)力糾正選項(xiàng)是由于材料鋁合金7075-T6的S-N曲線是在R=-1時(shí)得出的，而加載事件中至少有一種載荷形式是基于平均應(yīng)力為0（沒有一個(gè)加載事件是對稱循環(huán)R=-1）的情況。
塑料連接器產(chǎn)品翹曲常見原因分析及改善方案3個(gè)月前
翹曲變形的定義與產(chǎn)生機(jī)理
翹曲是指塑料件在成型、加工、組配、應(yīng)用過程中，零件的內(nèi)應(yīng)力克服結(jié)構(gòu)強(qiáng)度產(chǎn)生結(jié)構(gòu)變形的過程，這一過程實(shí)質(zhì)上是材料內(nèi)部應(yīng)力尋求新的平衡狀態(tài)。根據(jù)產(chǎn)生時(shí)機(jī)的不同，翹曲變形主要分為四個(gè)階段。
在模內(nèi)成型階段，由于收縮不均導(dǎo)致內(nèi)應(yīng)力不平衡，這一過程的影響因素包括原材料特性、逃料設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、成型條件和模具結(jié)構(gòu)等。
生成數(shù)條裂紋，用插入cohesive單元做二維巖石切削4個(gè)月前
Cohesive單元基于**內(nèi)聚力模型（Cohesive Zone Model, CZM）**，可通過定義牽引-分離準(zhǔn)則，精準(zhǔn)描述巖石材料的斷裂過程：單元內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到粘結(jié)強(qiáng)度前，表現(xiàn)為彈性變形；應(yīng)力超過閾值后，單元?jiǎng)偠韧嘶殡S能量耗散，直至單元失效形成裂紋。
幾何模型如圖所示，楊氏模量2.1X1011pa，屈服強(qiáng)度355MPa，抗拉強(qiáng)度450MPa，斷后伸長率20%。左邊固定，右邊施加1000N垂直向下的力，計(jì)算材料的安全系數(shù)。
一、載荷約束如圖所示
二、通過軟件分析得到的應(yīng)力收斂解為188.01MPa，安全系數(shù)n1=1.89。
三
并不簡單的彈塑性本構(gòu)子程序6個(gè)月前
判斷依據(jù)包括兩個(gè)方面：一是等效塑性應(yīng)變是否超過極限應(yīng)變閾值，二是等效應(yīng)力是否達(dá)到破壞強(qiáng)度。一旦滿足任一失效條件，程序?qū)⒉牧蠘?biāo)記為失效狀態(tài)，并大幅降低其剛度以模擬材料的承載能力喪失。
4.本構(gòu)響應(yīng)計(jì)算階段
在本構(gòu)響應(yīng)計(jì)算階段，程序考慮了應(yīng)變率效應(yīng)和材料硬化特性，更新當(dāng)前的屈服應(yīng)力。同時(shí)計(jì)算應(yīng)力偏量，得到米塞斯等效應(yīng)力和塑性流動(dòng)方向，這些是判斷材料是否屈服的關(guān)鍵參數(shù)。
數(shù)字揭秘丨《回到未來》中布朗博士的生存真相6個(gè)月前
在模擬過程中，團(tuán)隊(duì)會(huì)實(shí)時(shí)監(jiān)測掛鉤的受力情況，計(jì)算每個(gè)時(shí)間步長下的峰值應(yīng)力 —— 一旦峰值應(yīng)力超過屈服強(qiáng)度（需計(jì)入安全系數(shù)），即可判定掛鉤發(fā)生失效。
對模擬過程中掛鉤的受力數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算后發(fā)現(xiàn)：當(dāng)電纜被拉緊時(shí)，掛鉤的應(yīng)力值超過了其屈服強(qiáng)度。這意味著，在掛鉤被從固定座中拉出的瞬間，就會(huì)開始發(fā)生屈服變形，且極有可能斷裂。
6
電纜會(huì)發(fā)生斷裂嗎？
