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登錄ansys材料破壞失效的案例
Ansys Workbench正交各項(xiàng)異性(橫觀各向同性)材料強(qiáng)度失效評(píng)估 ¥10
問題:
在做結(jié)構(gòu)強(qiáng)度有限元仿真的過程中,我們經(jīng)常被問:結(jié)構(gòu)在某個(gè)載荷下能不能用,材料會(huì)不會(huì)失效?;卮疬@個(gè)問題的邏輯也簡(jiǎn)單:給出材料的許用應(yīng)力,將仿真結(jié)果的應(yīng)力值和許用應(yīng)力進(jìn)行比較,仿真應(yīng)力大于許用應(yīng)力就判斷不合格。
但是做了仿真就知道,計(jì)算結(jié)果的應(yīng)力提取類型有很多,而可查到的材料測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)值又少的可憐。尤其是最近遇到一種纖維增強(qiáng)塑料的強(qiáng)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(qiáng)材料(PA + GF20)。這就導(dǎo)致了成形結(jié)構(gòu)件不再是各向同性的材質(zhì),變成了各向異性。常用的四大強(qiáng)度理論似乎不再適用其強(qiáng)度失效的結(jié)果評(píng)估。
這里先回顧下最常用的四大強(qiáng)度理論:(假設(shè)材料的許用應(yīng)力是最易查到標(biāo)準(zhǔn)拉伸屈服強(qiáng)度或抗拉強(qiáng)度)
第一強(qiáng)度理論:最大拉應(yīng)力強(qiáng)度理論,即當(dāng)結(jié)構(gòu)件的最大拉應(yīng)力大于材料測(cè)試的拉應(yīng)力限值時(shí)就判斷的結(jié)構(gòu)會(huì)失效。適用材料:脆性材料(如鑄鐵等)。只提取仿真結(jié)果的第一主應(yīng)力與材料應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較。
即只需判斷:仿真結(jié)果的 與材料的許用應(yīng)力;
第二強(qiáng)度理論:最大拉應(yīng)變強(qiáng)度理論,即導(dǎo)致材料失效的主要因素是拉應(yīng)變。(這個(gè)本人用的少,就不誤導(dǎo)大家了)。
第三強(qiáng)度理論:最大剪切應(yīng)力強(qiáng)度理論,即結(jié)構(gòu)件的失效主要是因?yàn)榍袘?yīng)力最先達(dá)到了材料的許用切應(yīng)力。
我們是需要判斷仿真結(jié)果的最大剪應(yīng)力 與材料的。等效為 。
(但是我們沒有實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),這里我就認(rèn)為標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)拉伸試驗(yàn)中,當(dāng)材料達(dá)到屈服時(shí),材料的剪切強(qiáng)度 ,即材料許用剪切強(qiáng)度是拉伸試驗(yàn)測(cè)試的拉伸應(yīng)力的一半。)
第四強(qiáng)度理論:我們最常用的Von mises應(yīng)力(畸變能密度理論),適用絕大多數(shù)塑性金屬材料的失效評(píng)估。
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