平均應力
關注創建者：羽落之聲 創建時間：2020-05-18
平均應力的視頻教程
基于Haigh和Smith的疲勞極限和平均應力關系圖畫法
Fatigue limit diagrams 疲勞極限圖 02 Haigh diagram (Goodman diagram) 海格圖（Goodman圖） 2.1 How to create a Haigh Diagram 怎樣生成海格圖 2.2 Extension of the Haigh diagram for compressive mean stresses 海格圖壓應力區的延伸
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鐵道貨車車輪建模及疲勞強度評估（附帶ANSYS命令流及Matlab代碼）
，求出應力幅和平均應力，利用修正的HAIGH-GOODMAN曲線進行評估，得出車輪滿足疲勞強度的結論。
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平均應力的實例教程
1、參考模型：單向纖維的RVE模型；
2、腳本功能：針對指定的單元集合，在后處理中求解平均應力和平均應變。
3、應用的公式：一階均勻化計算方法。對于 RVE 模型的平均真應力和平均真應變，可通過對 RVE 內每一個單元的真應力 （真應變）取均值獲得。使用一階均勻化計算方法輸出的應力和應變適用于各種邊界條件，但需要對每個單元進行應力（應變）的輸出和計算。
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寫在前面，最近回看了一些自己之前編寫的和這個py代碼，發現自己寫的可能和公式表達的有偏差，在我的測試過程中，提取的是單元積分點處的應力應變值，由于只有一個積分點（這個積分點在質心，與centroid提取得到的結果一樣），因此自然的把這個值當成了單元的平均應力或平均應變，然后進行計算，但是我現在覺得這并不是獲取單元平均應力的方式，也就是代碼并沒有實現所謂的提取平均應力應變的功能，希望有大神可以指點迷津。
如果是有多個積分點的話，是不是應該對每個積分點權重進行積分，加權平均這樣得到單元的平均應力，然后乘單元體積，將所有單元的值求和再除模型的總體積，就得到整個RVE模型的平均應力。
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最近寫了一個簡單的python讀取abaqus結果中的場輸出數據，想通過均勻化計算方法來計算所定義集合的平均應力應變曲線，之前是手動提取了各個數據導出，然后用excel、matlab處理，但是很慢，而且很費勁，于是就想著用Python來處理結果。
有需要的同學可以下載附件文件，打開abaqus，file→run script，選擇腳本文件即可運行。
average.zip
均勻化計算方法：
參考文獻：馬思鳴. 精沖用碳鋼微觀組織對宏觀力學性能及精沖性能影響研究[D]. 上海：上海交通大學，2017.
我在網上找了挺久挺多的關于Python提取場輸出結果的，
主要對以下幾篇帖子進行了參考：
http://forum.simwe.com/forum.php?
展開 因對結果分析需求，需提取某單元集的每一分析步（包含每一子步）的平均應力，目前網上雖有很多代碼是關于單元集的平均應力的提取，但并未有針對每一子步都需要提取結果的代碼。故針對此需要編寫了python代碼。
abaqus計算結果可得到節點應力，那位大牛知道如何得到單元（或二維計算模型）的平均應力？
通過該插件可實現:
1）提取所有幀的任意單元集合的平均應力（事先定義單元集合，如圖中的SET-1）
2）提取所有幀的任意區域的x、y、z方向的平均應變（事先定義節點集合，如圖中的SET-2）
3）將以上數據保存至excel文件（excel文件名為odb文件名稱+_Stress_Strain.csv）
*************************注意事項******************************
1、插件使用過程中，如有任何問題請發郵件至shenz1hao@126.com
2、插件僅做學習交流使用，尊重原創者，切勿以營利目的傳播
*****************************************************************
********************插件安裝及使用*******************************
1、電腦路徑下輸入 %homepath%\abaqus_plugins并回車
2、將Stress-Strain文件夾解壓至當前目錄下
3、打開abaqus，菜單欄中點擊plug-ins，里面找出Stress-Strain
4、輸入相應參數（hx、hy、hz表示x、y、z方向模型長度，當以上三參數取1時輸出的為該方向位移）
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? 一鍵計算：輸入參數后點擊“開始計算”，實時輸出接觸半徑/半寬、最大接觸應力、平均應力、變形趨近量、最大剪切應力及發生深度。
? 結果校驗：內置異常處理（如凹槽半徑必須大于球體半徑、泊松比范圍檢查），避免錯誤輸入導致無效結果。
?模塊化代碼：采用面向對象設計，每種接觸類型的計算函數獨立封裝，新增類型只需添加對應分支和圖片映射。
分析時需要考慮應力幅值、平均應力、材料的S-N曲線等因素，根據分析結果，評估裝甲車在特定工況下的耐久性和疲勞壽命。如果發現潛在的疲勞破壞風險，需要對設計進行優化以提高耐久性。
綜上所述，CAxWorks.VPG的虛擬試驗場技術為裝甲車特定工況下的耐久疲勞壽命分析提供了可靠、高效的解決方案。通過精確的路面建模與載荷提取，能夠及早發現結構薄弱環節，指導設計優化，從而顯著縮短研發周期、降低試驗成本。
為解決這一問題，作者提出了一種并發多尺度建模方法：宏觀結構層面采用顯式有限元模擬方管壓潰；每個積分點內部嵌入一個由多個 FCC 晶粒組成的多晶聚集體；晶粒層面采用 Marin 晶體塑性模型描述滑移、硬化和晶格旋轉；最后通過 Taylor 型均勻化獲得積分點平均應力。這樣，宏觀有限元計算不再只依賴經驗塑性曲線，而是能夠實時考慮晶粒取向和織構演化對結構響應的影響。
挑戰一
平均應力效應的準確評估
01
PART
在金屬疲勞分析中，拉伸平均應力通常會對材料壽命產生不利影響。然而，橡膠材料的響應則更為復雜：對于能夠發生應變誘導結晶的橡膠，適當的平均拉伸應變反而可能顯著延長其疲勞壽命，提升幅度可達幾個數量級；而對于非結晶橡膠，平均應變的影響則與金屬類似，表現為導致產品壽命的降低。
4、后處理
后處理新增應力疲勞分析模塊，支持對稱循環、零基循環等多種載荷循環方式，包含Goodman、Soderberg等多種平均應力理論可供選擇?？苫趹Y果預測循環載荷下結構壽命、損傷、安全系數，從而在設計階段規避因疲勞導致的失效風險。
但是，平均應力糾正會大大降低S-N曲線中的應力值。由于壓力事件是重要的平均應力，它被糾正為明顯壓縮后，以至于155.1Mpa都顯得非常大了。
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FPL處理后，平均LL點應力提高了40%（從16.18MPa增至22.68MPa），KN點應力提高了37%（從22.68MPa增至31.06MPa）。極限剪切強度也提高了48%。這表明僅噴砂處理不足以獲得高強度接頭。與D1002試驗類似，FPL處理后所有性能的變異系數更低。圖4為兩組試樣應力-應變曲線對比。FPL處理后平均剪切模量提高了26%，但兩組試驗的變異系數均較大，表明測量值范圍較大。
Abaqus平均應力和應變提取7個月前
利用python腳本對ODB文件中單元集里所有積分點的應力及應變進行自動提取并計算平均值
能夠得到每一幀的應力和應變平均值，并保存到CSV文件中
所得到的應力包括S11,S22,S33,S12,S13,S23以及Mises七個應力平均值，以及E11,E22,E33,E12,E13,E23六個應變平均值
它提供了更簡單、直觀的命令來提取你關心的結果（比如最大應力、平均溫度等），讓代碼寫起來更輕松。
通過本文，你將不僅學會一個數據轉換的技巧，更能理解如何利用PyAnsys這個強大的生態，將仿真工作流與現代化的數據科學工具鏈無縫連接起來。
橡膠和金屬的力學行為有非常大的差異，我們首先可以從平均應變或應力對材料疲勞性能影響的角度來分析這種差異。
圖1顯示了幾個典型的等幅應變循環，每個循環都處于不同的平均應變水平。在循環疲勞試驗中，如果施加的應力幅度等于平均應力，我們把這種情況稱為脈沖載荷循環或全松弛載荷循環。如果平均應力為零，我們把這種情況稱為完全反轉的拉伸/壓縮加載循環。
