初應力
關注創建者：安世亞太 創建時間：2019-11-05
初應力的實例教程
某通航發動機活塞溫度場和熱應力的初分析.docx
模型文件：
piston.rar
圖2 在SimSolid軟件施加熱邊界
圖3 活塞的溫度場計算結果
3、熱應力分析
在SimSolid軟件添加一個結構線性分析，并將溫度場分析結果加載到活塞上，將活塞銷孔進行約束后進行計算，得到熱應力分析結果如圖4所示。最大應力為23.35MPa，且位于銷孔內，說明最大應力并非來自熱應力，而是因約束引起的應力。
圖4 活塞的熱應力計算結果
4、總結
（1）、由于活塞的熱邊界來自經驗值，并非經過CFD仿真分析后所得，所以溫度和應力的分析結果有待進一步核實、修正。
（2）、SimSolid軟件一款比較有開創性的結構分析軟件，相對于ABAQUS等分析軟件，其最大優勢即在于無需劃分網格，從而大大減少了建模時間，使得未曾深入學習有限元分析理論的設計工程師也能快速掌握使用。但由于該軟件剛面世不久，其功能和易用性還有待優化，比如表面的選擇上可增加更多選擇方式、比如軟件還未有絕熱邊界、未有邊界的映射功能等等。但相信不久的將來，在Altair公司的帶領下，SimSolid將會越來越強大，越來越易用。
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展開 問題討論：
1. iswrite輸出單元積分點應力，當然在讀入時候也只能采用積分點方式讀入；isfile,read,xbl1,ist,,n中N可為0=單元中心，1=積分點，2=指定不同的初應力位置,3=每個單元的初應力狀態都是相同的。當N=2時候，要在單元坐標指定位置標志，那么這個標志如何指定呢？而節點應力應該屬于這個選項，怎樣制定呢？
2. 如果采用xbl1的結構及邊界條件(問題A處有!號)，僅施加初應力計算，則結果是應力基本為零(這是必然的)，位移是向上的。顯然是觀察不到應力的，則要想將計算后的應力用ansys處理是達不到目的的。
3. 如果將xbl2.txt中問題A處的!號去掉，即修改了邊界條件，這時計算能夠得到相同的應力(與xbl1.txt比較)，也可以觀察結果了，但位移又與xbl1.txt計算的不符合，這個問題怎樣處理呢？
展開 2．找形方法步驟
2.1．建立初設形態的模型
初設形態由支座點控制，以支座點為控制關鍵點，建立初設形態幾何模型（包括面、線）并劃分單元，注意具有不同預應力的單元最好指定不同的材料，以方便指定初應力。單元應該采用三角形形狀，因為索膜結構空間曲面可能扭曲，用四邊形時計算過程中可能由于單元扭曲出現問題。
2.2．施加約束（通常在支座點）。基于索膜的特點，僅約束平動自由度。
2.3．指定初應力。需注意的是，ANSYS初應力基于單元坐標系。另外，如果結構中每種材料具有同樣的初應力，則可以直接用命令ISTRESS完成初應力施加，如果每種材料具有不同的初應力，則需要通過初應力文件來施加，可以通過命令流自動生成初應力文件。具體參見后面的算例命令流。
2.4．打開大變形效應，進行計算。通常初設形態下預應力不會平衡，會產生位移，預應力會由于位移而釋放。也就是說，計算結束后應力狀態將和預應力不一致。
2.5．開始迭代計算，如下：
2.5.1．開始一個新分析，按照前一個形態的計算位移結果更新體型，采用UPGEOM命令。
2.5.2．設定初應力（同前一個形態，由于開始新分析時，初應力會歸零，所以需要重新設置）
2.5.3. 判斷是否收斂。由于平衡的形態下預應力不會引起任何位移，所以可以用結構內的最大位移來判斷是否收斂，即若當前形態下產生的最大位移小于初設形態下最大位移的某一個百分比或小于某一個適當的絕對值，則認為收斂，一般來說，這個百分比可取為0.1%－1.0%，另外絕對值可取為1e-4－1e-6，這個絕對值是為了防止初始形態即為平衡形態的情況，具體取值取決于精度要求。只要兩個條件滿足了一個，即可認為收斂
2.5.4. 如果收斂，則最后更新一次體型，完成找形，新的體型則為平衡態體型。
展開 初應力荷載只能在第一個荷載步中施加，且ANSYS支持初應力荷載的單元類型有:PLANE2、PLANE42、PLANE82、PLANE182、PLANE183、SOLID45、SOLID92、SOLID95、SOLID185、SOLID186、SOLID187、SHEL181、SHELL208、SHELL209、LINK180、 BEAM188、 BEAM189單元。初應力荷載是單元坐標系下的值，如果單元坐標系與總體坐標系不同應謹慎。初應力荷載只能在求解層施加(有些荷載可以在前處理層施加),施加方法只有采用ISTRESS 、ISFILE 、USTRESS命令，且不能采用ISFILE和USTRESS同時給單元施加初應力荷載。初應力荷載的施加采用覆蓋方式，即多次施加時后面命令結果覆蓋前面的命令結果。
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接下來，小編就一個簡單的算例就行地應力平衡。在一個均質的地基上有一根立柱。
柱子的尺寸為1m×2m×10m，密度2400kg/m3，彈性模量2.8E8Pa（這里我為了方便觀察規律，降低這個彈性模量），泊松比0.167；均質地基的尺寸為30m×30m×15m，密度為2000kg/m3，彈性模量3E7Pa，泊松比0.3。模型見圖。
接下來，我將全部用命令流來實現這部分的內容。
展開 
初應力的最新內容
典型的碰撞，沖擊，接觸分析；
3.幾何非線性：大變形，大撓度，初應力和荷載剛化。
多物理場耦合一般兩種：弱耦合和強耦合。弱耦合的方法是首先求出一種物理場的結果，然后將結果作為輸入加載到另一物理場上，迭代計算。這種方法相比強耦合，簡單可靠，可以充分發揮單物理場求解的優勢。使用弱耦合的方法就要求算法封裝性要好，能容易的調用以及擴展。
5.
2.無初應力假設
假定物體原來是處于一種無應力的自然狀態。即在外力作用以前，物體內各點應力均為零。我們的分析計算是從這種狀態出發的。
說說彈塑性力學
1.彈塑性材料
固體材料在受力后產生變形，從變形開始到破壞一般要經歷彈性變形和塑性變形這兩個階段。根據材料力學性質的不同，有的彈性階段較明顯，而塑性階段很不明顯，象鑄鐵等脆性材料，往往經歷彈性階段后就破壞。
（4分）
構件的幾何形狀與尺寸；桿端約束程度；鋼材的強度；
焊接殘余應力；初彎曲；初偏心
2、格構式和實腹式軸心受壓構件臨界力的確定有什么不同？雙肢綴條式和雙肢綴板式柱的換算長細比的計算公式是什么？為什么對虛軸用換算長細比？
焊接殘余應力對結構和構件的影響：
焊接殘余應力是構件還未承受荷載而早已存在構件截面上的初應力，在構件服役過程中，和其他所受荷載引起的工作應力相互疊加，使其產生二次變形和殘余應力的重新分布，不但會降低結構的剛度和穩定性而且在溫度和介質的共同作用下，還會嚴重影響結構的疲勞強度、抗脆斷能力、抵抗應力腐蝕開裂和高溫蠕變開裂的能力。
作用在密封副耦合面的接觸壓力上升為
初裝預接觸應力能保證密封性能，具有自密封的作用。
這里最后介紹一種簡易施加流體壓力的方法，流體滲壓技術作用的原因是因為結構受介質壓力作用的過程中，接觸介質的狀態時刻改變。通過編寫命令的方式進行起始點和閉合點的位置的搜索，一旦接觸壓力小于用戶定義的穿透準則，接觸面將會遭受流體的壓力作用。
</p><p>拉索初應力計算結果</p><p> </p><div contenteditable="false" width="100%"><img src="https://img.jishulink.com/upload/202107/ba0674a2407d4a1cbe7facb820a829e3.png" title="m1.png" alt="m1.png" style="max-width
答：過高，會降低釘桿的初應力；過低，鉚釘會發生藍脆現象
380：鉆頭的柄部有何作用？
答：夾持和傳遞鉆孔時所需的扭矩和軸向力。
381. 鉚工常用的錘有：手錘，大錘，型錘。
382. 鉚工常用的鑿子有：扁鑿和狹鑿兩大類。
383. 含碳量低于2.11%的鐵碳合金叫鋼。
384. 含碳量大于0.6%的鋼叫高碳鋼。
385.
3.1 單管CFST軸心受壓構件承載力計算
(1) 鋼管初應力折減系數Kp
鋼管混凝土構件內混凝土達到設計強度前空鋼管的應力稱為鋼管初應力。為了反映鋼管初應力對鋼管混凝土受壓構件承載力的影響，承載力計算中采用了鋼管初應力折減系數Kp.
在使用ANSYS進行結構分析時，可以把初始應力指定為一項載荷，但只能在靜態分析和瞬態分析中使用（分析可以是線性,也可以是非線性），初始應力載荷只能施加在分析的第一個載荷步中，執行初始應力命令一次以上將覆蓋先前的初始應力指定。初應力載荷可以是初應力，初應變或者初塑性應變。
技術鄰用戶：炫炫
1、分析目的
活塞式通航發動機的活塞屬于高溫部件，在發動機開發過程中活塞的溫度場和熱應力是必須要進行的分析項目。本案例是由于某型通航發動機為實現壓縮比增加而須對其活塞進行熱校核的簡要分析
