ansys 屈服強(qiáng)度的案例
材料力學(xué)性能解析：屈服強(qiáng)度、強(qiáng)度極限、彈性極限與硬化指數(shù)
屈服強(qiáng)度（Yield Strength）
屈服強(qiáng)度是材料在受力過(guò)程中開始發(fā)生不可逆塑性變形的應(yīng)力值。
這一概念基于材料的彈塑性行為，即在一定的應(yīng)力下，材料會(huì)發(fā)生可逆的塑性變形，而不會(huì)永久性地改變形狀。
通過(guò)拉伸試驗(yàn)，我們可以繪制應(yīng)力-應(yīng)變曲線，其中屈服強(qiáng)度是曲線上的起點(diǎn)。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
2. 強(qiáng)度極限（Ultimate Strength）
強(qiáng)度極限是材料在極端負(fù)載下所能承受的最大應(yīng)力。
它標(biāo)志著材料的極限強(qiáng)度，即當(dāng)材料達(dá)到極限狀態(tài)時(shí)，將無(wú)法繼續(xù)保持其結(jié)構(gòu)完整。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
3. 材料彈性極限（Elastic Limit）
材料彈性極限是材料在受力后仍能夠恢復(fù)原狀的最大應(yīng)力點(diǎn)。
在這個(gè)點(diǎn)之前，材料遵循胡克定律，即應(yīng)力和應(yīng)變成正比。超過(guò)材料彈性極限后，材料將發(fā)生不可逆的塑性變形。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
4. 材料硬化指數(shù)（Strain Hardening Exponent）
材料硬化指數(shù)描述了材料在塑性變形過(guò)程中硬度的增加程度。它是應(yīng)變硬化率與應(yīng)變的關(guān)系中的指數(shù)。硬化指數(shù)越大，材料在塑性變形后的硬度增加越快。
數(shù)學(xué)表達(dá)式：
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展開 屈服強(qiáng)度500Mpa，德國(guó)EOS推出高強(qiáng)度3D打印鋁合金材料
EOS Aluminium Al2139 AM據(jù)說(shuō)是EOS公司迄今為止強(qiáng)度最高的鋁合金，將于2022年初用于EOS M 290平臺(tái)，其他EOS DMLS系統(tǒng)也將隨之推出。
這種材料在高達(dá)200oC的高溫下具有高性能，具有良好的耐腐蝕性，并具有更高的強(qiáng)度特性，允許用戶在不影響強(qiáng)度的情況下生產(chǎn)更輕的零件，EOS稱這一特性將吸引航空、運(yùn)輸、賽車和太空行業(yè)的制造商。
這種材料可以使用單步熱處理工藝，EOS說(shuō)這種工藝可以為企業(yè)節(jié)省高達(dá)88%的主動(dòng)熱處理時(shí)間。經(jīng)過(guò)熱處理后，Al2139 AM可達(dá)到約500Mpa的屈服和抗拉強(qiáng)度，部件可以進(jìn)行電拋光和陽(yáng)極氧化處理。
EOS金屬材料公司高級(jí)副總裁Sascha Rudolph說(shuō)："我們一直在努力提高客戶制造的零件性能，同時(shí)減少所需的材料數(shù)量并簡(jiǎn)化生產(chǎn)流程。EOS鋁Al2139 AM是這些努力的結(jié)晶，將新材料創(chuàng)新掌握在制造商手中。"
這一消息是在上周的Formnext展會(huì)上宣布的，此外，EOS還收購(gòu)了奧地利金屬材料公司Metalpine的股份，以共同開發(fā)環(huán)保型金屬粉末。
展開 『分享』一些鋼的力學(xué)性能參數(shù)（屈服強(qiáng)度，剪切強(qiáng)度，彈性模量等）
做有限元分析材料參數(shù)很重要，發(fā)一些材料的力學(xué)性能的參數(shù)，包括電工硅鋼 普通碳素鋼 碳素結(jié)構(gòu)鋼 碳素工具鋼 優(yōu)質(zhì)碳素鋼 合金結(jié)構(gòu)鋼 優(yōu)質(zhì)彈簧鋼 等的在常溫下的屈服強(qiáng)度 彈性模量 剪切強(qiáng)度 抗拉強(qiáng)度等力學(xué)性能參數(shù)。
鼓勵(lì)上傳經(jīng)典自創(chuàng)資料
鋼鐵的力學(xué)性能.rar
專業(yè)講述“屈服強(qiáng)度”
什么是屈服強(qiáng)度？
當(dāng)外力超過(guò)材料的彈性極限之后，此時(shí)材料會(huì)發(fā)生塑性變形，即卸載之后材料會(huì)保留部分殘余變形。當(dāng)外力繼續(xù)增加達(dá)到一定值之后，就會(huì)出現(xiàn)外力不增加或者減少而試樣仍然繼續(xù)伸長(zhǎng)，表現(xiàn)在應(yīng)力-應(yīng)變曲線上就是出現(xiàn)平臺(tái)或者鋸齒狀的峰谷，這種現(xiàn)象就稱之為屈服現(xiàn)象。處于平臺(tái)階段的力就是屈服力，試樣屈服時(shí)首次下降前的力稱為上屈服力，不計(jì)瞬時(shí)效應(yīng)的屈服階段的最小力稱為下屈服力。相應(yīng)的強(qiáng)度即為屈服強(qiáng)度、上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度。
應(yīng)力-應(yīng)變曲線
如何測(cè)定屈服強(qiáng)度？
無(wú)明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，需測(cè)量其規(guī)定非比例延伸強(qiáng)度或規(guī)定殘余伸長(zhǎng)應(yīng)力，而有明顯屈服現(xiàn)象的金屬材料，則可以測(cè)量其屈服強(qiáng)度、上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度。一般而言，只測(cè)定下屈服強(qiáng)度。
通常測(cè)定上屈服強(qiáng)度及下屈服強(qiáng)度的方法有兩種：圖示法和指針法。
1.圖示法
試驗(yàn)時(shí)用自動(dòng)記錄裝置繪制力-夾頭位移圖。要求力軸比例為每mm所代表的應(yīng)力一般小于10N/mm^2，曲線至少要繪制到屈服階段結(jié)束點(diǎn)。在曲線上確定屈服平臺(tái)恒定的力Fe、屈服階段中力首次下降前的最大力Feh或者不到初始瞬時(shí)效應(yīng)的最小力Fel。
屈服強(qiáng)度、上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度可以按以下公式來(lái)計(jì)算：
屈服強(qiáng)度計(jì)算公式：Re = Fe / So，F(xiàn)e為屈服時(shí)的恒定力。
上屈服強(qiáng)度計(jì)算公式：Reh = Feh / So，F(xiàn)eh為屈服階段中力首次下降前的最大力。
下屈服強(qiáng)度計(jì)算公式：Rel = Fel / So，F(xiàn)el為不到初始瞬時(shí)效應(yīng)的最小力Fel。
2.指針法
試驗(yàn)時(shí)，當(dāng)測(cè)力度盤的指針首次停止轉(zhuǎn)動(dòng)的恒定力或者指針首次回轉(zhuǎn)前的最大力或者不到初始瞬時(shí)效應(yīng)的最小力，分別對(duì)應(yīng)著屈服強(qiáng)度、上屈服強(qiáng)度、下屈服強(qiáng)度。
上下屈服強(qiáng)度的判定
屈服前的第一個(gè)峰值應(yīng)力判為上屈服強(qiáng)度，不管其后峰值應(yīng)力大小如何。
展開 
技術(shù) | 屈服強(qiáng)度900MPa級(jí)高強(qiáng)鋼焊接工藝
摘要:針對(duì)煤礦機(jī)械用屈服強(qiáng)度900MPa級(jí)高強(qiáng)鋼板焊接工藝特點(diǎn)，研究了該鋼材焊接熱影響區(qū)組織轉(zhuǎn)變規(guī)律、焊接冷裂紋敏感性及焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭組織性能的影響。結(jié)果表明，SHT900D鋼有較強(qiáng)的淬硬傾向，焊接過(guò)程中應(yīng)采取必要的措施防止焊接冷裂紋的產(chǎn)生；焊接工藝參數(shù)對(duì)焊接接頭組織和性能均有一定的影響，為確保焊接質(zhì)量，應(yīng)合理控制焊接熱輸入量及焊道間溫度。研究成果已成功應(yīng)用于高端液壓支架的焊接。
一、前言
隨著國(guó)內(nèi)綜合采煤機(jī)械化水平的不斷提升，高端液壓支架需求量不斷增大，為實(shí)現(xiàn)支架高強(qiáng)度和高可靠性要求，同時(shí)又盡量減輕支架重量，方便井下運(yùn)輸和安裝，支架用鋼材的強(qiáng)度也愈來(lái)愈高。為保證高端液壓支架焊接接頭的綜合力學(xué)性能滿足高強(qiáng)度高可靠性的設(shè)計(jì)及使用要求，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。
鄭州煤礦機(jī)械集團(tuán)有限公司與哈爾濱焊接研究所合作對(duì)高端液壓支架上使用的屈服強(qiáng)度900MPa級(jí)高強(qiáng)鋼板的焊接性、配套焊接材料及焊接工藝進(jìn)行了研究，同時(shí)根據(jù)液壓支架推移框架的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，對(duì)SHT900D鋼焊接的焊接工藝及接頭性能進(jìn)行了試驗(yàn)與評(píng)定。
二、試驗(yàn)材料及試驗(yàn)方法
試驗(yàn)用屈服強(qiáng)度900MPa級(jí)高強(qiáng)鋼板SHT900D由上海三鋼有限責(zé)任公司生產(chǎn)，交貨狀態(tài)為調(diào)質(zhì)，鋼板厚度20mm。試驗(yàn)鋼板的化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1 。
SHT900D鋼配套焊接材料選用德國(guó)DRAHTZUGSTEIN公司生產(chǎn)的1.2mmMEGAFIL1100M無(wú)縫藥芯焊絲，該焊絲符合美國(guó)AWSA5.28E120CG標(biāo)準(zhǔn)要求，采用80%Ar+20%CO2氣體保護(hù)焊熔敷金屬力學(xué)性能及擴(kuò)散氫含量見表2。
展開 《Science》北科大等合作研制出：屈服強(qiáng)度2.2GPa的超級(jí)鋼！
具有超高強(qiáng)度的金屬材料通常應(yīng)用于汽車、航空及國(guó)防工業(yè)，但在極高載荷等茍刻條件下應(yīng)用的結(jié)構(gòu)材料除了要求超高強(qiáng)度，通常也要求良好的延展性和韌性，以便能夠?qū)崿F(xiàn)零部件精準(zhǔn)成型，并可防止出現(xiàn)材料和部件的意外失效。然而，材料的強(qiáng)度和延展性之間常常是魚和熊掌的關(guān)系，通常的方法難以同時(shí)提高強(qiáng)度和延展性。比如陶瓷、非晶材料具有很高的硬度和強(qiáng)度，但幾乎沒有延展性。而如何通過(guò)工業(yè)上常用的加工工藝，獲得同時(shí)具有超高強(qiáng)度和高延展性的金屬材料，一直是科學(xué)界和工業(yè)界具有高度挑戰(zhàn)性的研發(fā)目標(biāo)，尤其是屈服強(qiáng)度進(jìn)入2GPa的超高范圍時(shí)，進(jìn)一步改善材料延展性的難度幾乎是成倍提高。
鋼鐵材料是人類社會(huì)使用量最大、使用歷史悠久的金屬材料，與其他金屬材料相比，其工業(yè)生產(chǎn)效率和自動(dòng)化程度都要遠(yuǎn)超過(guò)其他金屬材料，因此如何得到強(qiáng)韌性更高的超級(jí)鋼是人類社會(huì)進(jìn)入鐵器時(shí)代以來(lái)孜孜以求的目標(biāo)。2017年08月24日美國(guó)《Science》期刊發(fā)表了由京港臺(tái)三地的鋼鐵科學(xué)家發(fā)明的D&P超級(jí)鋼，就是這一從未停滯的夢(mèng)想的一次成功嘗試，實(shí)現(xiàn)了屈服強(qiáng)度超過(guò)2GPa的鋼鐵材料延展性的顯著提升。這是北科大在超高強(qiáng)鋼領(lǐng)域又一次突破（查看：《Nature》北科大研制出2.2GPa超高強(qiáng)鋼！塑性良好，大幅削減成本。）
論文鏈接：http://science.sciencemag.org/content/early/2017/08/23/science.aan0177
該超級(jí)鋼首先實(shí)現(xiàn)了力學(xué)性能上的巨大躍升，達(dá)到前所未有的2.2GPa屈服強(qiáng)度和16%的均勻延伸率。對(duì)比于現(xiàn)有的金屬材料，此次研發(fā)的D&P鋼具有最優(yōu)的強(qiáng)度和延展性的結(jié)合，在大部分屈服強(qiáng)度高于2.0GPa以上的金屬材料中，此次所研發(fā)的D&P鋼具有不可比擬的延展性（見下圖1）。
展開 UMAT (各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回) ￥10
Abaqus自帶有3維的各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回的UMat例子
在此基礎(chǔ)上我進(jìn)行了一些修訂用于以下情況（附件中包含for和inp）
1. 2維平面應(yīng)變+各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+自定義屈服強(qiáng)度等效塑性應(yīng)變關(guān)系+歐拉后推徑向返回
2. 2維平面應(yīng)變+各項(xiàng)同性+J2流動(dòng)+冪硬化+歐拉后推徑向返回
冪硬化本構(gòu)更新在張純禹的power-law基礎(chǔ)上修改得到，涉及到牛頓迭代的方式進(jìn)行屈服應(yīng)力求解
其原始文件，一起上傳
附件如下：
ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則！
但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡(jiǎn)單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡(jiǎn)單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對(duì)照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3、3/2就是為了和簡(jiǎn)單拉伸關(guān)系對(duì)應(yīng)）。在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢(shì)函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。
后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x、y、z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度）是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。
第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，形式簡(jiǎn)單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為，形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因，結(jié)果更符合實(shí)際。
一般脆性材料，鑄鐵、石料、混凝土，多用第一強(qiáng)度理論。考察絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動(dòng)形式破壞時(shí)，應(yīng)該采用第三或第四強(qiáng)度理論。壓力容器上用第三強(qiáng)度理論（安全第一），其它多用第四強(qiáng)度理論。
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展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡(jiǎn)單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡(jiǎn)單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對(duì)照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3、3/2就是為了和簡(jiǎn)單拉伸關(guān)系對(duì)應(yīng)）。在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢(shì)函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。
后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x、y、z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度）是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。
第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，形式簡(jiǎn)單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為，形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因，結(jié)果更符合實(shí)際。
一般脆性材料，鑄鐵、石料、混凝土，多用第一強(qiáng)度理論。考察絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動(dòng)形式破壞時(shí)，應(yīng)該采用第三或第四強(qiáng)度理論。壓力容器上用第三強(qiáng)度理論（安全第一），其它多用第四強(qiáng)度理論。
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展開 ANSYS后處理中的應(yīng)力與屈服準(zhǔn)則
但這都不是重點(diǎn)，重點(diǎn)是它出現(xiàn)最常用的屈服準(zhǔn)則中，原因是它形式簡(jiǎn)單，最容易放到計(jì)算中去，跟簡(jiǎn)單拉伸應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系有直接的對(duì)照（在偏量表達(dá)式中，mises stress 和effective plastic strain 那些奇怪的2/3、3/2就是為了和簡(jiǎn)單拉伸關(guān)系對(duì)應(yīng)）。在最常用的associate plasticity law中，屈服面的函數(shù)也就是勢(shì)函數(shù)，所以mises stress在流動(dòng)準(zhǔn)則中也很重要。因此在很多以微裂紋，孔洞為基礎(chǔ)的損傷力學(xué)中，它和靜水壓一起可以作為損傷的參數(shù)。
后處理節(jié)點(diǎn)應(yīng)力中x、y、z方向應(yīng)力和第一、二、三主應(yīng)力就不介紹了，stress intensity（應(yīng)力強(qiáng)度）是由第三強(qiáng)度理論得到的當(dāng)量應(yīng)力，其值為第一主應(yīng)力減去第三主應(yīng)力。Von Mises是一種屈服準(zhǔn)則，屈服準(zhǔn)則的值我們通常叫等效應(yīng)力。Ansys后處理中"Von Mises Stress"我們習(xí)慣稱Mises等效應(yīng)力，它遵循材料力學(xué)第四強(qiáng)度理論（形狀改變比能理論）。
第三強(qiáng)度理論認(rèn)為最大剪應(yīng)力是引起流動(dòng)破壞的主要原因，如低碳鋼拉伸時(shí)在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力，材料沿著這個(gè)平面發(fā)生滑移，出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象，形式簡(jiǎn)單，但結(jié)果偏于安全。第四強(qiáng)度理論認(rèn)為，形狀改變比能是引起材料流動(dòng)破壞的主要原因，結(jié)果更符合實(shí)際。
一般脆性材料，鑄鐵、石料、混凝土，多用第一強(qiáng)度理論。考察絕對(duì)值最大的主應(yīng)力。一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動(dòng)形式破壞時(shí)，應(yīng)該采用第三或第四強(qiáng)度理論。壓力容器上用第三強(qiáng)度理論（安全第一），其它多用第四強(qiáng)度理論。
文章來(lái)源：CAE愛聯(lián)盟
展開 ANSYS強(qiáng)度折減法邊坡穩(wěn)定性分析及地震荷載分析 ￥30
采用ANSYS有限元強(qiáng)度折減方法對(duì)滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行求解，通過(guò)有限元強(qiáng)度折減方法對(duì)不同工況下滑坡穩(wěn)定系數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并將模擬計(jì)算值與極限平衡方法進(jìn)行對(duì)比，驗(yàn)證了強(qiáng)度折減方法的有效性。
有限元強(qiáng)度折減法是20世紀(jì)70年代末由英國(guó)科學(xué)家Zienkiewicz提出的，是通過(guò)不斷提高強(qiáng)度折減系數(shù)來(lái)降低坡體巖土抗剪強(qiáng)度參數(shù)，并反復(fù)試算，直到達(dá)到極限破壞狀態(tài)，程序自動(dòng)根據(jù)彈塑性有限元計(jì)算結(jié)果得到滑動(dòng)破壞面，同時(shí)得到滑坡的強(qiáng)度儲(chǔ)備安全系數(shù)。該方法在理論體系上比極限平衡法更嚴(yán)格，它全面滿足了靜力許可、應(yīng)變相容以及土體的非線性應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系。
地震荷載加載前需要對(duì)模型進(jìn)行模態(tài)分析求解，來(lái)獲得固有頻率及瑞麗阻尼系數(shù)，然后再對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)加載。
第一步：模型建立、施加邊界條件、自重工況下強(qiáng)度折減
第二步：模態(tài)分析求解
第三步：求解瑞麗阻尼系數(shù)、地震波加載
展開 
新能源汽車強(qiáng)度、耐久分析與Ansys創(chuàng)新解決方案
結(jié)構(gòu)強(qiáng)度
一站式短纖維復(fù)合材料仿真流程
對(duì)標(biāo)后的材料數(shù)據(jù) + 映射后的注塑信息
Ansys復(fù)合材料解決方案
· 完整的復(fù)合材料解決方案
-Ansys Composite Pre/Post (ACP)用于精確的復(fù)合材料建模和評(píng)估
-Ansys Material Designer用于復(fù)合組成尺度的材料系統(tǒng)探索
-Ansys Composite Curing Simulation (ACCS)用于復(fù)合材料制造模擬
-Ansys Granta用于材料選擇、數(shù)據(jù)管理
· Workbench內(nèi)的集成工作流程
· 能夠探索關(guān)鍵的復(fù)合材料套筒設(shè)計(jì)參數(shù):
-纖維預(yù)緊力
-材料特性：纖維/基體剛度特性、纖維體積分?jǐn)?shù)
-套筒：層數(shù)厚度/層數(shù)
Ansys復(fù)合材料解決方案的功能
Ansys ACP與其他工具的交互
疲勞耐久
焊縫網(wǎng)格劃分：熱影響區(qū)組集
焊接疲勞分析實(shí)例
粘接接頭疲勞分析
連接管理：點(diǎn)焊/粘接
展開 ANSYS在壓力容器行業(yè)的應(yīng)用-應(yīng)力強(qiáng)度分析
圖1-煤氣水分離器結(jié)構(gòu)實(shí)體模型
單元選擇及網(wǎng)格劃分
分析采用ANSYS有限元分析軟件提供的SOLID185進(jìn)行網(wǎng)格劃分。因SOLID185為八節(jié)點(diǎn)實(shí)體單元，壁厚方向至少劃分4份以保證足夠的計(jì)算精度。
不斷加密網(wǎng)格直至計(jì)算結(jié)果基本無(wú)變化，最終用于計(jì)算的有限元網(wǎng)格見圖2，模型單元數(shù)為602068，節(jié)點(diǎn)數(shù)為755179。
圖2-模型網(wǎng)格圖
邊界條件及載荷施加
邊界條件
各工況均在支座下表面約束環(huán)向位移和軸向位移，模型施加邊界條件見圖3。
基于ANSYS的裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度
基于ANSYS的裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度
a 裂紋尖端應(yīng)力強(qiáng)度KI研究的意義
b 裂紋尖端KI的計(jì)算方法
c 裂紋尖端應(yīng)力奇異性處理
d ANSYS計(jì)算過(guò)程及結(jié)果
1、裂紋尖端斷裂力學(xué)參數(shù)研究意義
v 隨著現(xiàn)代高強(qiáng)材料和大型結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用，一些按傳統(tǒng)強(qiáng)度理論和常規(guī)方法設(shè)計(jì)、制造的產(chǎn)品，發(fā)生了不少重大斷裂事故。 v20世紀(jì)50年代，美國(guó)北極星導(dǎo)彈固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)射時(shí)發(fā)生低應(yīng)力脆斷。 v1965年，英國(guó)某大型合成塔在水壓試驗(yàn)時(shí)斷裂成兩段。 事故調(diào)查發(fā)現(xiàn) →斷裂起源于構(gòu)件中裂紋
va 傳統(tǒng)的強(qiáng)度理論
缺陷：傳統(tǒng)強(qiáng)度理論并沒有考慮材料中是否有缺陷，對(duì)有缺陷的材料，對(duì)其安全可靠性不能做出正確的判斷。
b v工程中常見的幾種裂紋
K反映了裂紋尖端應(yīng)力場(chǎng)的強(qiáng)弱程度
c K斷裂準(zhǔn)則
為材料的斷裂韌性
(1)確定含裂紋構(gòu)件的臨界載荷。G，a，KIC → Fc
(2) 確定裂紋的極限尺寸。G，F(xiàn)，KIC → a
(3) 確定帶裂紋構(gòu)件的安全性。
2、裂紋尖端KI的計(jì)算方法
解析法
f(a,w,…)為幾何修正系數(shù)
缺陷：適用于幾何簡(jiǎn)單的板類，桿類，梁類構(gòu)件；對(duì)于較復(fù)雜得構(gòu)件，無(wú)法得到正確的解析解 。
結(jié)論：
v驗(yàn)證了1/4節(jié)點(diǎn)處理裂紋尖端奇異性是可以的。 v
在數(shù)值法計(jì)算中，隨著平板尺寸的增大，KI的值逐漸接近于解析值。
展開 Ansys workbench應(yīng)力集中位置的靜強(qiáng)度評(píng)估對(duì)比
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(zhǎng)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(guò)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、使用名義應(yīng)力法對(duì)倒角最大處求解名義應(yīng)力
對(duì)應(yīng)力最大位置獲取力矩為37000N*mm，慣性矩為810mm^4，形心距為3mm，抗彎截面系數(shù)為300 mm^3。即可獲得最大點(diǎn)處的名義應(yīng)力為137MPa。安全系數(shù)為n2=355/137=2.6。
三、根據(jù)《德國(guó)FKM強(qiáng)度評(píng)估指南》
3.1、
3.8、FKM中材料利用率與安全系數(shù)互為倒數(shù)，n3=3.4
4、通過(guò)對(duì)三種分析結(jié)果判斷
n3 >n2>n1
3.4 >2.6 >1.89
FKM安全系數(shù)最大，收劍解安全系數(shù)最小。
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