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關注創建者:幻想飛翔 創建時間:2019-07-06

mises曲線的實例教程
問題:
Ansys workbench進行諧響應仿真計算的后處理結果中,提供了單一頻率下的Von Mises應力查看功能和應力頻響曲線功能,但是應力頻響曲線的應力列表中沒有Von Mises應力查看項。因為Von Mises應力太常用,所以這就給我們在整個掃頻范圍內,定位Von Mises應力的最大頻率和應力值帶來一定的困難。如下所示。
需求:
希望后處理結果中可以在應力響應曲線中,有一項Von Mises應力選項。實現每個掃頻點的最大Von Mises應力和掃頻頻率的曲線圖顯示,從而一眼就看出產品在整個掃頻范圍內,哪個頻率下結構的等效應力最大。而后再通過應力云圖查看這個頻率下的Von Mises應力。
解決方法:
利用APDL命令實現。簡要流程為:首先,讀取每一個掃頻點的最大Von Mises應力值。記下應力值、頻率值和最大節點號。再統計記錄的所有掃頻點的Von Mises應力值,提取整個掃頻過程中最大應力值及其頻率。并將結果寫出到txt文件。進一步提取這個最大Von Mises應力點對應的整個掃頻范圍內的Von Mises應力曲線。
這個樣就可以在txt文檔中直接看到所有掃頻點下,結構的等效應力幅值;以及全頻段中最大Von Mises應力所在節點的等效應力掃頻曲線圖。
效果展示如下:
在結果文件夾中,會生成一個txt結果文件和一張Von Mises應力曲線圖。如此我們可以直觀注意到,在當前掃頻范圍內,結構在78.95Hz時應力最大約為17.552Mpa。
結果后處理問題示例:
Ansys workbench進可以查看某個頻率下的 Von Mises應力幅值
Ansys workbench進掃頻應力響應曲線中,應力選項卻沒有Von Mises應力選型,只能按三個方向來分別查看。
展開 熟悉abaqus的人知道,對于mises應力的問題,abaqus的解決方法是先得到精確的積分點的Mises應力的解,再通過外推的方法得到節點的解。所以當你使用xydate輸出節點MISES應力的時候,會得到多個值,但是如果輸出高斯積分點的MISES時,會得到一個值。
如果你非常喜歡用xydate,你會發現有一個功能無法實現,就是獲得模型整體的最大的Mises應力曲線。因為XYdate是基于固定節點或者單元的,而模型的最大應力單元隨著工況的變化在不斷的變換。
上面說了一些廢話,其實想表達一個意思,再abaqus中的結果文件中是只有高斯積分點的應力的。(如我理解錯誤請及時指出),所以通過python的二次開發,實現abaqus所有增量步下基于積分點的Mises的表格輸出與最大值查找成為可能。
目標1:在結構樹的XYDATE中生成一個新的date,這個date的x選項是所有的增量步(或者時間),Y選項是每個增量步(或者時間)時模型基于積分點的最大Mises應力值。
目標2:找出整個模型MISES應力最大的單元的編號,及對應的step和frame
例:一個典型的螺栓工況,共有4個step,依次是預緊、緊固、固定螺栓長度和加載
1. 打開odb文件(必須操作)
2. 使用開發的插件:MaxMisesCurve,選擇默認選項,點擊OK
3. 3.稍等幾秒。在對話框里會顯示目標2的內容
4. .接下來到結構數中,找到生成的xydate
這里說明下,X不是steptime。因為我想實現總時間,但是沒有找到相應的熟悉,所以我用了一個增量的方法。如果step1實際由3個frame,step2有2個frame。我這里的x則是從0到4.一共5個。
展開 建模
■ 對于梁單元,可以直接使用AISC截面屬性
■ 可以交互式定義梁截面方向
■ 可以定義梁截面的偏置
■ 機構向導KinePak可以定義連接機構并且可以動態考察各種基本機構的運動,如四連桿機構、觸發器、滑塊/曲柄,1、2、3類控制桿以及三角架
■ 其它建模功能請參閱FEMPRO產品介紹
分析功能
■ 線性或非線性靜力分析
■ 線性或非線性動力分析
■ 線性或非線性材料的剛體或柔體運動學分析
■ 多體接觸和相互作用
■ 考慮材料非線性、幾何非線性
■ 子模型
■ 流體動力效應
■ 電壓感應效應
■ 載荷剛化效應
■ 阻尼效應
■ 重量、重心及質量慣性矩計算
■ 屈曲分析
■ 模態分析
■ 響應譜分析
■ 隨機振動分析
■ 諧響應分析
■ 瞬態分析
■ 預應力分析
■ 殘余應力分析
■ 熱應力分析
■ 蠕變分析
■ 失效分析
■ 可以與其它場(熱,流體,電磁)進行耦合分析
材料模型
■ 線彈性各向同性
■ 線彈性正交各向異性
■ 線性溫度相關各向同性
■ 線性溫度相關正交各向異性
■ 塑性
■ 變切
■ 曲線描述
■ 具有截斷拉力的曲線描述
■ Drucker-Prager
■ 等向強化的Von Mises
■ 隨動強化的Von Mises
■ 等向強化的Von Mises曲線
■ 隨動強化的Von Mises曲線
■ 熱彈性
■ 熱塑性
■ 粘彈性
■ 粘塑性
■ Mooney-Rivlin
■ 多系數(5或9常數)Mooney-Rivlin
■ Ogden
■ 壓電材料
■ 通用壓電材料
單元庫
■ 二維和三維運動單元
■
展開 建模
■ 機構向導KinePak可以定義連接機構并且可以動態地考察各種基本機構的運動如四桿機構、觸發器、滑塊/曲柄,1、2、3類控制桿以及三角架
分析功能
MEMS的分析功能包括:
■ 靜電分析功能可以計算表面電荷產生的力
■ 靜電流和電壓
■ 靜電場強度和電壓
■ 線性動力學分析
■ 考慮線性和非線性材料的靜力分析功能,并可以預測靜電力驅動的機電效應
■ 考慮線性和非線性材料的剛、柔體機械運動仿真(MES),并可以預測靜電力驅動的機電效應
■ 應用于機械運動仿真(MES)和靜力分析的壓電材料模式
材料模型
■ 彈性
■ 塑性
■ 變切
■ 曲線描述
■ 具有截斷拉力的曲線描述
■ Drucker-Prager
■ 等向強化的Von Mises
■ 隨動強化的Von Mises
■ 等向強化的Von Mises曲線
■ 隨動強化的Von Mises曲線
■ 溫度相關的正交各向異性
■ 熱彈性
■ 熱塑性
■ 粘彈性
■ 粘塑性
■ Mooney-Rivlin
■ 多系數(5常數)Mooney-Rivlin
■ 多系數(9常數)Mooney-Rivlin
■ Ogden
■ 線彈性各向同性
■ 線彈性正交各向異性
■ 線性溫度相關各向同性
■ 線性溫度相關正交各向異性
■ 壓電材料
■ 通用壓電材料
■ 靜電各向同性
單元庫
■ 二維和三維運動單元
■ 二維和三維流體動力單元
■ 通用接觸單元
■ 接觸單元
■ 耦合單元
■ 阻尼器單元
■ 平動和轉動激勵器單元
■ 滑塊單元
■ 管單元
展開 ■ 對于梁單元,可以直接使用AISC截面屬性? ■ 可以交互式定義梁截面方向? ■ 可以定義梁截面的偏置? ■ 機構向導KinePak可以定義連接機構并且可以動態考察各種基本機構的運動,如四連桿機構、觸發器、滑塊/曲柄,1、2、3類控制桿以及三角架? ■ 其它建模功能請參閱FEMPRO產品介紹?
分析功能
? ■ 線性或非線性靜力分析? ■ 線性或非線性動力分析? ■ 線性或非線性材料的剛體或柔體運動學分析? ■ 多體接觸和相互作用? ■ 考慮材料非線性、幾何非線性? ■ 子模型? ■ 流體動力效應? ■ 電壓感應效應? ■ 載荷剛化效應? ■ 阻尼效應? ■ 重量、重心及質量慣性矩計算? ■ 屈曲分析? ■ 模態分析? ■ 響應譜分析? ■ 隨機振動分析? ■ 諧響應分析? ■ 瞬態分析? ■ 預應力分析? ■ 殘余應力分析? ■ 熱應力分析? ■ 蠕變分析 ? ■ 失效分析? ■ 可以與其它場(熱,流體,電磁)進行耦合分析?
材料模型
? ■ 線彈性各向同性? ■ 線彈性正交各向異性? ■ 線性溫度相關各向同性? ■ 線性溫度相關正交各向異性? ■ 塑性? ■ 變切? ■ 曲線描述? ■ 具有截斷拉力的曲線描述? ■ Drucker-Prager? ■ 等向強化的Von Mises? ■ 隨動強化的Von Mises? ■ 等向強化的Von Mises曲線? ■ 隨動強化的Von Mises曲線? ■ 熱彈性? ■ 熱塑性? ■ 粘彈性? ■ 粘塑性? ■ Mooney-Rivlin? ■ 多系數(5或9常數)Mooney-Rivlin? ■ Ogden? ■ 壓電材料? ■ 通用壓電材料?
單元庫
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圖13 節點mises應力曲線
由上圖可知,各國規范下的峰值應力與峰值溫度成正比,在腹板與頂板交界處Mises應力會出現一定程度的突變,英國BS5400規范由于規定了底板溫差,導致其底板應力相較于其他規范應力增大。
【注】本文進行實體模型較為復雜,文中并未展示完全相關的技巧設置,例如單元切割、溫度公式的具體設置等。針對不同表面所設置的公式都不盡相同,需要通過計算和經驗結合確定。
計算完成后在結果文件夾中有txt文檔和Von Mises應力掃頻曲線。
應力-時間曲線</p><p class="ql-align-justify">由上圖可知,僅進行熱傳導分析時無論是溫度場抑或是應力場,均會比加上輻射和散熱后的結果大,就實際情況而言,處于自然環境下的混凝土箱梁不僅會進行熱傳導,還會進行適當的散熱和輻射活動,因此在對箱梁進行溫度場和溫度效應分析時,輻射和散熱的作用不可忽略,僅設置熱流密度進行熱傳導無法模擬真實環境下的混凝土箱梁。
應力變化曲線。
同樣,根據圖9最大 von Mises 應力變化曲線可知,隨著體積分數的降低,von Mises 應力最大值不斷增加,主要表現為樁體和承臺連接處的應力集中,體積分數為 80%時,為初始設計的 1.8 倍,體積分數為 70%時,為初始設計的 2.6,此后隨體積分數的減小,最大 von Mises 應力出現震蕩,并在 50%時出現激增,結構趨于破壞。
如果你非常喜歡用xydate,你會發現有一個功能無法實現,就是獲得模型整體的最大的Mises應力曲線。因為XYdate是基于固定節點或者單元的,而模型的最大應力單元隨著工況的變化在不斷的變換。
上面說了一些廢話,其實想表達一個意思,再abaqus中的結果文件中是只有高斯積分點的應力的。
應力結果變化曲線
9.
圖1展示了某電池包分別承受X、Y和Z向加速度激勵時,殼體上某點的Von Mises應力頻響曲線。
圖1 結構上某點von Mises應力的頻響曲線
在計算頻響應力時,應設置符合實際情況的阻尼。
曲線? ■ 隨動強化的Von Mises曲線? ■ 熱彈性? ■ 熱塑性? ■ 粘彈性? ■ 粘塑性? ■ Mooney-Rivlin? ■ 多系數(5或9常數)Mooney-Rivlin? ■ Ogden? ■ 壓電材料? ■ 通用壓電材料?
單元庫
? ■ 二維和三維運動單元? ■ 二維和三維水力單元? ■ 接觸單元? ■ 耦合單元? ■ 間隙單元? ■ 彈簧單元? ■ 阻尼器單元?
曲線
■ 隨動強化的Von Mises曲線
■ 溫度相關的正交各向異性
■ 熱彈性
■ 熱塑性
■ 粘彈性
■ 粘塑性
■ Mooney-Rivlin
■ 多系數(5常數)Mooney-Rivlin
■ 多系數(9常數)Mooney-Rivlin
■ Ogden
■ 線彈性各向同性
■ 線彈性正交各向異性
■ 線性溫度相關各向同性
■ 線性溫度相關正交各向異性