ansys失效應變的案例
失效判據應該用應力還是應變 ￥1
使用應力還是應變作為失效的判據是一直以來困擾著我們, 從最開始形成強度理論一直到現在. 可以說, 目前并沒有一個定論, 有些人用應力作為判據, 而有些用應變. 有的時候我們按照經驗或者企業標準選擇, 但大多數時候, 我的體驗是----矛盾感. 那么如何選擇呢？
最常使用的應力判據是 Mises 等效應力（第四強度理論）。其他使用的判據為最大剪應力（Tresca）判據（第三強度理論），最大主應力（第一強度理論）， 最大主應變（第二強度理論）。
Mises 等效應力適用于各向同性材料，使用廣義胡克定律，對于各向同性材料，Mises等效應力和應變具有相同的形式，也就是說，應力和應變判據可以互換使用。對于多數材料來說，過了屈服點后，材料的應力應變曲線的斜率變小，即應變變化很大，但應力變化較小。這種情況來說，應變要有更好的分辨率，所以使用應變作為判據應該更合適一點。
但上面的好事情不會一再出現的，世界是復雜的。首先，如果等效應力使用在各向異性的材料上，等效應力和應變就不能互換了。即使是各向同性材料，其他的各種判據應力和應變也不能互換，比如最大主應力判據就不能直接轉換成最大主應變判據（否則就不用作為兩種理論了—對吧）。簡單的理解就是，要得到最大主應變，除了需要最大主應力的值，還需要其他的主應力的值（可參考廣義胡克定律）。
另外，Mises等效應力只可以使用在韌性材料上，如果用在脆性材料的話，結果會錯得離譜。
以上都表明了用應力還是用應變是個問題，根本原因是應力和應變是張量，如果是標量的話就沒有這么麻煩了。所以我們必須決定了，到底是使用應力還是應變呢？
展開 《Science》子刊重磅：首次定量描述材料高應變率下的失效過程！
本文將銅箔通過皮秒激光燒蝕快速應變（0.5×10^9 /s），并利用飛秒X射線自由電子(XFEL)脈沖進行了原位探測，首次定量描述了材料在高應變率條件下的失效過程。結果表明，最終破壞是通過空洞成核、長大和合并發生的，與分子動力學模擬的結果吻合較好。
理解高速碰撞，以及隨后的高應變率材料變形和潛在的災難性破壞，對于包括天體物理學、材料科學和航空航天工程在內的一系列科學和工程學科至關重要。由于在極短時間尺度下，用實驗來量化材料的演變面臨著巨大挑戰，相關變形和破壞機制還沒有被完全理解。
近日，來自SLAC國家加速器實驗室的Jason Koglin等研究者，將銅箔通過皮秒激光燒蝕快速應變，并利用飛秒X射線自由電子(XFEL)脈沖進行了原位探測，首次定量描述了材料在高應變率條件下的失效過程。相關論文以題為“Femtosecond quantification of void evolution during rapid material failure”發表在Science Advances上。
論文鏈接：
https://advances.sciencemag.org/content/6/51/eabb4434
材料失效機制是速率相關的，在聲速下發生的動態材料失效，是人們廣泛關注的問題，例如，從行星碰撞到噴氣發動機碎片碰撞、到激光沖擊及其在飛秒加工和激光沖擊噴丸中的應用。當衰減的激波到達自由表面或激波阻抗較低的界面時，可以產生極高的應變率，產生一個反向傳播的稀疏波，它與正向傳播的激波的衰減部分相互作用，在材料中產生一個張力區域。根據拉伸應力的大小和持續時間的不同，材料可能會破壞，這種動態現象稱為剝落。
展開 ANSYS如何提取能量結果（應變能，應變能密度，應變能時程）？ ￥100
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<p>對于靜力分析，常提取結構的變形、<a href="https://www.yqgqt.org.cn/qa/4700" class="jsk-anchor">應力</a>、應變和約束反力等結果，相關方法可查看，而對于動力分析，常提取結構的位移、速度、加速度、反應譜等計算結果。而能量是表征物理系統做功的量度，是<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>重要的計算結果之一。應變能(Strain Energy)是應力和應變結果計算出來的，由于變形而儲存在結構內的能量，包括由于材料塑性而產生的塑性應變能。</p>
<p>在<a href="https://www.yqgqt.org.cn/major/Ansys" class="jsk-anchor">ANSYS</a>中，/POST1中觀察整個模型在指定時刻的結果，而在/POST26中，可以觀察到指定節點在整個持時范圍的響應。本文分別從這兩個方面對ANSYS中能量的提取方法進行介紹。
展開 Ansys連接件結構失效仿真分析【今日16:00直播】
10月10日，Ansys官方『Ansys連接件結構失效仿真分析』研討會為您展開講解針對連接件結構失效原因的分析及解決方案，感興趣的下滑預約學習??
時間：10月10日（星期二），16：00-17：00
內容簡介：
連接結構的可靠性和穩定性，直接關系著系統設備結構的安全和性能；連接件的失效原因很多，針對最主要和關鍵的失效模式，介紹Ansys相應的解決方案：
1. 螺栓退扭松動仿真
2. 焊點焊縫疲勞分析
3. 膠水脫粘分層失效分析
講師：
劉艷莊 | Ansys China 高級工程師
力學碩士，十年的力學分析與仿真應用，主要負責結構產品Mechanical，工作重點是有限元仿真的技術支持及推廣。
形式：線上
費用：免費
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展開 
ANSYS-WORKBENCH在橋殼失效原因分析中的應用
若汽車后橋的強度及剛度不能達到要求，則會失效，可能會造成后橋斷裂，或永久變形，不能再繼續使用。因此在設計上，為了達到安全要求，對驅動橋的剛度有一定要求。本文中的驅動橋橋殼主要用于微型貨車，它是由中段的鋼板沖焊件分別與兩端的無縫鋼管焊接而成。
2 有限元模型的建立及分析
圖1 后橋主要結構
后橋總成包括：橋殼焊接總成、主減總成、半軸總成，他們之間通過螺栓和軸承傳遞力，因此，在進行有限元模型建立時，按照以往分析經驗對一些連接和零件進行簡化。
圖2 通過HyperMesh建立的模型
3 驅動橋橋殼有限元分析模型建立
根據汽車相關設計要求及試驗標準，利用有限元軟件HyperMesh建立有限元模型，使用有限元求解器RADIOSS對驅動橋進行力學性能分析。當汽車高速行駛于不平路面上時，驅動橋除承受在靜止狀態下的那部分載荷外，還承受附加的沖擊載荷，這種工況下最為危險， 此時后橋橋殼的位移分布情況，如圖3所示。
圖3
圖4
4 驅動橋橋殼優化目標建立
由圖3可知，該后橋的剛度為1.17，不能滿足企業后橋剛度為1的標準，后橋最大位移在中段，將橋殼中段單獨提取出來，我們查看中段的位移云圖（圖4），我們可以看出，紅色區域是影響剛度的關鍵位置。因此我們需要對紅色區域截面進行優化。根據產品結構和現有的加工工藝，我們選取形狀優化方法(Shape Optimization)。
根據優化設計方法，我們需要尋找設計區域，在本后橋中，最大影響區域在中段，優化區域為后橋中段，其中中段與主減總成和后蓋連接的區域為中段非優化區域，圖5為設計區域與非設計區域，圖6為設計區域Shape設計變形情況。
展開 ANSYS里的自定義失效準則怎么定義的？
想請教各位：
ANSYS里的自定義失效準則怎么定義的呢？一定要用UPFs編用戶子程序才行嗎？UPFs看起來非常復雜啊，怎么辦？
又沒有人做過這個阿？
謝謝了！！！！
機械領域如何用Ansys破解核心部件失效難題？
Ansys熱應力分析通過精準仿真可使發動機活塞疲勞壽命提升40%、機床框架加工精度提升至±0.005mm，成功破解機械核心部件熱應力失效難題，而技術鄰定制培訓能讓企業工程師快速掌握這套實戰解決方案。
機械結構運行過程中，溫度梯度引發的熱應力是核心部件性能衰減甚至失效的主要誘因。從高溫工況下持續運轉的發動機活塞，到對精度要求嚴苛的精密機床框架，熱應力問題始終制約著機械產品的可靠性與使用壽命。技術鄰基于服務100+機械企業的實戰經驗，結合Ansys熱應力分析技術，通過定制培訓讓更多企業工程師掌握落地能力。
發動機活塞作為典型的“高溫高應力”部件，工作時燃燒室一側溫度可達800-1000℃，而冷卻側溫度僅150-200℃，巨大的溫差導致活塞頂部邊緣形成顯著熱應力集中，這一因素占活塞失效誘因的68%。
通過Ansys熱應力分析三步法可徹底破解這一難題：第一步，瞬態熱應力模擬。針對發動機啟動、加速、怠速等動態工況，Ansys能精準捕捉熱應力隨時間的演化規律，定位應力峰值區域。以某4缸汽油發動機活塞為例，仿真結果顯示，活塞頂部邊緣在加速工況下最大熱應力可達350MPa，遠超材料許用應力280MPa，為后續優化指明方向；第二步，熱疲勞壽命預測。結合活塞材料（如鋁合金Al-Si-Cu系）的S-N曲線，Ansys可量化熱循環對活塞的損傷累積，技術鄰在某汽車發動機企業服務中，通過優化活塞裙部倒角結構、增加頂部散熱槽，使活塞熱疲勞壽命從原有5000小時延長至7000小時，提升幅度達40%；第三步，結構與材質優化。Ansys仿真數據驗證，采用陶瓷涂層（熱導率僅為鋁合金的1/5）可減少溫度梯度，優化散熱通道布局使冷卻水流速提升15%，最終將最大熱應力降低25%，降至262.5MPa以下。
展開 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。
展開 細說Ansys熱應變的參考溫度 ￥9.9
其中：
??????????????? – 熱應變
T – 施加溫度
Tref – 參考溫度（Reference Temperature）
二 提出問題
很簡單是不是，但是問題來了？Ansys中要設置Secant CTE時，如下圖1定義的材料參考溫度，還有圖2定義分析模塊中環境溫度。
1. 圖1和圖2對應的數值是什么？區別與聯系。
2. 如圖設置參考溫度和環境溫度后，熱應變怎么計算？
圖1 材料屬性里的Tref （劇透）
圖2 分析模塊里的T0 （劇透）
三 基礎梳理
解決問題之前，首先再對熱膨脹系數的基礎梳理一遍。
(以下內容包括基礎理論分析，轉換計算，應用建議及參考資料分享)
展開 Ansys案例研究 | 單軸拉伸試驗應變測量
概述：
單軸拉伸試驗是了解大多數材料并獲取應力與應變關系的主要方法。可靠的拉伸數據對于組件設計至關重要。本案例展示了如何進行拉伸試驗并獲取應變圖。
目標：
觀察在施加漸進式位移載荷的單軸拉伸試樣中的應變。
步驟：
1、打開Ansys Workbench，創建一個“靜態結構”系統。
2、定義拉伸試驗樣品的材料屬性。本例中使用的是結構鋼。
3、導入模型，其外觀類似于圖 1 所示。
圖1 單軸拉伸試驗試樣
4、將材料分配給幾何體。
5、按照圖2所示，在試件上施加適當的約束條件。
圖2 樣品的邊界條件
6、按照圖2所示施加位移。
7、對模型進行網格劃分并運行仿真。繪制等效彈性應變(圖3)。
圖3 等效彈性應變圖
總結：
本案例說明了單軸拉伸試驗樣品中應變的測量方法。
如有疑問歡迎留言或私信！
展開 ansys平面應力和平面應變問題
ansys平面應力和平面應變問題：
如果能將三維問題簡化為二維問題，將大大節約計算時間。對于平面應力和平面應變問題就可以實現這種簡化，本問將介紹一下平面應力和平面應變的概念。
平面應力：只在平面內有應力，與該面垂直方向的應力可忽略，例如薄板拉壓問題。
平面應變：只在平面內有應變，與該面垂直方向的應變可忽略，例如水壩側向水壓問題。
適用于ansys的應變梯度塑性本構（CMSG）子程序（開源資源）
/blob/f4680eb4fe4febb1c8f3a270e2a958663b52a978/Source/usermatps.F
該程序以ansys為開發平臺，但里面的很多內容是相通的。
ANSYS瞬態分析全時程結構響應最大值的提取方法（變形、應力、應變、能量） ￥100
</p><p>同樣的方法，可以提取全時程最大的位移、應力、應變、能量等結果。</p><p><img src="https://img.jishulink.com/upload/202302/623025b5c0d646b9973cd2adc6c6037f.png" alt="1.png"></p><p>收費內容為相關命令流。</p>
ANSYS nCode DesignLife等幅應力、應變壽命疲勞分析完整教程 ￥10
等幅應力壽命疲勞分析目標和步驟
? 目標:
?使用ANSYS Mechanical和ANSYS nCode DesignLife
解決等幅應力-壽命疲勞分析
? 步驟
?找到算例包并解壓
?定義Engineering Data中Ncode材料
?修改Mechanical 中模型
?Mechanical 求解分析
?獲取ANSYS nCode DesignLife 系統
?求解
?后處理獲取疲勞結果
應變壽命疲勞分析理論分析基礎及DesignLife關鍵設置
Strain-Life (EN) 應變疲勞分析理論基礎
? 討論循環應力-應變曲線和應變-壽命關系的關系
? 討論平均應力的影響
基于應力疲勞壽命評估之多軸評估方法
目標和步驟
? 目標:
? 檢查多軸評估方法及影響應力壽命計算的其它因素
? 步驟
? 利用restore archive解壓縮
? Mechanical求解
? nCode SN Constant Amplitudesystem 和Mechanical 的model模塊建立連接
? 打開DesignLife
? 修改load mapping
? 求解
? 查看多軸評估
? 修改多軸評估
? 求解
? 查看結果
其他方法求解:
? 研究其他應力組合方法（ stress Combination Methods ）
?調查非平均SN數據的使用（ Certainty of survival ）
?研究應力梯度效應
?安全系數計算
等幅SN疲勞壽命分析之平均應力影響
目標/步驟
? 目標:
? 檢查平均應力對疲勞壽命評估影響
? 步驟
? restore archive
? solve Mechanical model
?
展開 基于溫差法link10下的某大橋預應變下的模態分析 ANSYS apdl ￥80
<p>鋼筋采用link10單元，通過溫差法施加預應變</p><p>幾何模型</p><p><br></p><figure style="text-align: center;" class="ql-align-center">
<figure class="figure-image" contenteditable="false" data-img="https://img.jishulink.com/202601/attachment/1d84759427044b8ea948ae93489c3eb1.png" style="display: inline-block;" data-regular="true">
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