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登錄ansys材料失效極限的案例
Ansys Workbench正交各項異性(橫觀各向同性)材料強度失效評估 ¥10
問題:
在做結構強度有限元仿真的過程中,我們經常被問:結構在某個載荷下能不能用,材料會不會失效。回答這個問題的邏輯也簡單:給出材料的許用應力,將仿真結果的應力值和許用應力進行比較,仿真應力大于許用應力就判斷不合格。
但是做了仿真就知道,計算結果的應力提取類型有很多,而可查到的材料測試標準值又少的可憐。尤其是最近遇到一種纖維增強塑料的強度仿真問題,要判斷塑料件在給定載荷下是否失效。
示例:
塑料件是PA的基體,然后注塑成型的過程中加了玻纖增強材料(PA + GF20)。這就導致了成形結構件不再是各向同性的材質,變成了各向異性。常用的四大強度理論似乎不再適用其強度失效的結果評估。
這里先回顧下最常用的四大強度理論:(假設材料的許用應力是最易查到標準拉伸屈服強度或抗拉強度)
第一強度理論:最大拉應力強度理論,即當結構件的最大拉應力大于材料測試的拉應力限值時就判斷的結構會失效。適用材料:脆性材料(如鑄鐵等)。只提取仿真結果的第一主應力與材料應力標準值進行比較。
即只需判斷:仿真結果的 與材料的許用應力;
第二強度理論:最大拉應變強度理論,即導致材料失效的主要因素是拉應變。(這個本人用的少,就不誤導大家了)。
第三強度理論:最大剪切應力強度理論,即結構件的失效主要是因為切應力最先達到了材料的許用切應力。
我們是需要判斷仿真結果的最大剪應力 與材料的。等效為 。
(但是我們沒有實測數據,這里我就認為標準試驗拉伸試驗中,當材料達到屈服時,材料的剪切強度 ,即材料許用剪切強度是拉伸試驗測試的拉伸應力的一半。)
第四強度理論:我們最常用的Von mises應力(畸變能密度理論),適用絕大多數塑性金屬材料的失效評估。
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