ansys應力方向主應力的案例
主應力是凸的，應力張量是凸的
我在看論文的過程中，看到文章中提到主應力是凸的，應力張量是凸的，這里的”凸“是什么意思呢
ANSYS經典三個主應力代數和云圖顯示方法（UPFS子程序）
三個主應力代數和？算這個有什么用呢？還真有用，壓力容器分析設計標準
JB4732里有明確的校核條款，見下圖。
JB4
732很多條款是參考美國ASME標準的，所以ASME 8-2 也有一樣的要求。
ANSYS經典界面后處理并沒有這個項目，那么我們如何得到
三個主應力代數和的云圖呢？
ANSYS UPFS二次開發
userOut.F子程序可以完美解決這個問題。如果想進行
UPFS二次開發，首先需要搭建開發環境。
ABAQUS實用子程序SPRINC提取主應力
實用子程序SPRINC
在ABAQUS中使用UMAT子程序時有時會使用到最大主應力進行計算。通過查閱幫助文檔，ABAQUS實用子程序SPRINC可以在UMAT中計算最大主應力和最大主應變，SPRIND可以計算最大主應力和最大主應變的方向。
下面是ABAQUS幫助文檔關于實用子程序SPRINC的介紹：
SPRINC (calculate principal values)
Interface
CALL SPRINC(S,PS,LSTR,NDI,NSHR)
Variables to be provided to the utility routine
S
Stress or strain tensor.
LSTR
An identifier. LSTR=1 indicates that S contains stresses; LSTR=2 indicates that S contains strains.
NDI
Number of direct components.
NSHR
Number of shear components.
Variables returned from the utility routine
PS(I), I=1,2,3
The three principal values.
展開 有限元軟件結構主應力計算
在Workbench的幫助文檔看到一段求解Mises的程序代碼，而程序求解Mises應力時是通過三個主應力進行求解的，而我們知道根據有限元求解問題時，最先得到的已知量是位移，再根據物理方程即可得到應力分量，而主應力的求解依然需要利用應力分量根據相關公式進一步計算。
Mises應力是結構的第四強度等效應力，其計算公式如下：
上式通過六個應力分量求解Mises等效應力，用主應力的形式表示即為：
上式中的三個應力為主應力。
程序代碼計算如下：
該段程序是一段函數，聲明變量是張量tensor，該張量的列向量即是節點的六個應力分量，為弄清楚該段代碼采用的公式，查相關文獻，得到主應力的計算公式，如下，參考文獻《王凱. 主應力的計算公式[J]. 力學與實踐, 2014(6):783-785.》
式中：
上述代碼中定義了一個很小的數值，用于比較，當三個切應力同時小于這個極小值時，可以認為三個正應力即可當作主應力。
當三個切應力分量不是同時小于這個極小值時，需要根據公式進行計算，代碼中分別定義局部變量A、B、C、p、q、R、z和phi，最終返回三個主應力S1、S2和S3.
本文位轉載，旨在分享知識，侵刪。
展開 
常規巖土力學試驗主應力組成分析與疲勞仿真驗證
在此種條件下，巖土材料樣件中對應某一節點的主應力可以用1,2,3表示，在此種狀態下，樣件的應力狀態可以用主應力空間中的隨機一點P表示[4]。將主應力空間劃分為若干個平面，隨機一個主應力平面上都應當存在正向應力分量，但無論分量如何發生變化，第一主應力都應當保持不變，此時，第一主應力可以用下述公式計算得到。
式中：I1代表第一主應力。
在此種條件下，主應力主要由平面上的剪應力構成，剪應力計算公式如下：
式中：τπ代表平面上的剪應力；J2代表第二偏應力不變量。
完成上述計算后，以巖土力學試驗中的有限元仿真試驗為例，進行主應力分布特點的具體分析[5]。在此過程中，采用數值計算的方式，進行力學試驗中相關數值的模擬，計算過程中，可按照表1，設定巖土力學試驗中巖土材料樣件對應有限元模型的技術參數。
表1 巖土力學試驗中巖土材料樣件對應有限元模型的技術參數
研究過程中，進行建立帶模板與不帶模具的仿真結構模型，將兩個模型標注為(1)、(2)，對樣件的底部節點施加全約束，將其頂部與豎向垂直方向發生耦合，在頂部的中心節點位置，施加一個垂直向下的作用力，將其作為主應力，構件的主應力分布如圖2所示。
圖2 主應力分布云圖
2 疲勞仿真驗證
2.1 建立疲勞仿真計算模型
通過上文試驗獲得主應力組成，將其大致分為三個部分，分別為：單軸貫入中的純壓分布、雙軸貫入中的純拉分布和純剪中的拉壓復合應力組成。結合上述得到的主應力組成方式下的疲勞荷載仿真算例，實現對研究試件在疲勞荷載方式下的主應力分布情況分析。該計算實例是一種以拉、剪、壓為交變應力的彈塑性材料為研究對象，以有限元方法模擬其疲勞加載特性。具體如圖3所示。
圖3 疲勞仿真計算模型
該模型是一種長方體，其長為101 mm，寬為50mm，厚度為50 mm。
展開 有限元軟件結構主應力計算
有限元軟件結構主應力計算
今天在Workbench的幫助文檔看到一段求解Mises的程序代碼，而程序求解Mises應力時是通過三個主應力進行求解的，而我們知道根據有限元求解問題時，最先得到的已知量是位移，再根據物理方程即可得到應力分量，而主應力的求解依然需要利用應力分量根據相關公式進一步計算。
Mises應力是結構的第四強度等效應力，其計算公式如下：
上式通過六個應力分量求解Mises等效應力，用主應力的形式表示即為：
上式中的三個應力為主應力。
程序代碼計算如下：
該段程序是一段函數，聲明變量是張量tensor，該張量的列向量即是節點的六個應力分量，為弄清楚該段代碼采用的公式，查相關文獻，得到主應力的計算公式，如下，參考文獻《王凱. 主應力的計算公式[J]. 力學與實踐, 2014(6):783-785.》
式中：
上述代碼中定義了一個很小的數值，用于比較，當三個切應力同時小于這個極小值時，可以認為三個正應力即可當作主應力。
當三個切應力分量不是同時小于這個極小值時，需要根據公式進行計算，代碼中分別定義局部變量A、B、C、p、q、R、z和phi，最終返回三個主應力S1、S2和S3.
展開 workbench怎么展示多方向的結果應力圖
問題：workbench在出圖的時候，不管是模型示意圖，載荷施加圖還是應力結果圖，有時候一張圖顯示不全，效果不是很直觀，就需要多個方向的去截圖顯示。
如圖所示，點擊紅圈部分，會有one，horizontal，vertical，four四種顯示模式，可以是默認的一個界面，橫向兩個界面，豎向兩個界面，四個界面。這樣可以多方向的展示你的結果，每個圖框可以調整方向，還可以單獨做個截面等。
comsol怎么顯示單獨y方向上的應力分布
大佬們有人知道怎么顯示軸向的應力分布嗎，comsol上結構力學表達式太多，不知道選哪一個
ABAQUS喵星人教你看懂不同類型單元的應力方向
image_process=/format,webp" data-initial-src="https://img.jishulink.com/202601/attachment/0010c2949e0d4093a3b8b4a16fd7c9e6.png">
</figure>
</figure><p class="ql-align-center"><strong>結語</strong></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">不同單元的應力方向不同其實本質上反應了不同單元的基本原理差異，例如殼單元根據Kirchhoff板假定則無3方向應力，Cohesive單元采用了牽引力-分離模型則無1方向與2方向的正應力，僅保留1方向與2方向切應力與3方向正應力。可見后處理的概念需要精通力學與數學的基本原理。此外，應力張量的查看大家不要覺得是論文充字數的部分，許多模型可以通過應力張量、主應力方向等分析傳力機制，這也是有限元解讀力學原理的重要途徑之一。</span></p><p><span style="color: rgb(0, 0, 0);">有興趣的同學可以點擊下方“閱讀原文”觀看操作流程。希望喵星人的技巧對您所有幫助~</span></p>
展開 原創：第一方向殘余應力結果中名義厚度0.969含義。
在Moldflow軟件中，1代表產品表面，0是產品中心層，Normalized thickness =0.969，就是非常靠近表皮的斷面位置，只差0.31%的厚度位置。
不了解的話，看下面的圖片說明。Additional information, Why 0.969, not 1 or 0.938，0.969 is middle between 1 and 0.938.(也有人問過這個問題)
有限元理論基礎及Abaqus內部實現方式研究系列14： 殼的應力方向
我們關注CAE中的結構有限元，所以主要選擇了商用結構有限元軟件中文檔相對較完備的Abaqus來研究內部實現方式，同時對某些問題也會涉及其它的Nastran/Ansys等商軟。為了理解方便有很多問題在數學上其實并不嚴謹，同時由于水平有限可能有許多的理論錯誤，歡迎交流討論，也期待有更多的合作機會。
iSolver介紹視頻：
http://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884
==第14篇：殼的應力方向 ==
有限元中，物理量用的最多的是標量、矢量和二階張量。其中位移、坐標等都是矢量，而應變、應力等都是二階張量。矢量很容易理解，體的應力等二階張量直接就采用了全局坐標系的也不會有方向理解問題，但梁殼的應力結果很容易搞錯，后處理結果中的S11、S12等的方向有時會覺得和預想的不一致但又不明所以。同時，這個方向也是單元材料的方向，在自編程序時，如果一開始坐標系的定義就弄錯了，那么將直接導致和材料相關的剛度矩陣的錯誤，所以弄清應力的方向定義對自編程序和理解有限元結果都相當重要。
本章將簡單介紹一下數學上張量和Abaqus中殼的應力方向，并說明Abaqus這么選取的意義，最后通過自編程序iSolver來驗證殼的應力方向的正確性。
具體的驗證詳見下方視頻（帶配音）：
https://www.yqgqt.org.cn/college/video/c12884 20.14 理論系列文章14：殼的應力方向
1.1 數學上的張量方向
矢量的方向是一定的，但它的分量都是基于某個坐標系定義的，坐標系不同，那么分量結果也會不同。
矢量可以表示為：
顯然，分量和坐標系的選取有關。譬如我們一般的直角全局坐標系如下，那么分量就是普通的x、y、z三個分量值。
展開 
應力集中問題與ANSYS驗證
在工程上，應力集中的程度用局部最大應力σmax與該截面上的名義應力σnom的比值來表示，即
Ktσ=σmax/σnom
Ktσ稱為理論應力集中系數。下面，我們將通過一個典型應力集中問題——帶孔平板，使用ANSYS軟件求出最大應力和應力分布圖，并與彈性理論計算的結果進行比較：
根據彈性力學知識，孔邊環向正應力的大小是無孔時的3倍，隨著遠離孔邊而極速趨近于q。
ANSYS求解：
Step1：在SCDM中創建平面模型。
由于我們使用平面應力模型計算，所以建模時必須要將橫截面建立在xy平面上。建立一個邊長為20mm×10mm的平面模型，中間孔的直徑為2mm。我們將模型分為四部分，方便在每部分的邊界上設置Path，從而繪制應力曲線。由于該模型同時關于X軸和Y軸對稱，我們也可以使用四分之一模型建模。此處筆者使用完整模型。建立完成以后，使用share命令共享拓撲，然后點擊菜單欄Workbench→ANSYS transfer→2020R1進入Workbench。
Step2：設置分析類型（2D）。
在Project Schematic中的空白處點擊右鍵，選擇Properties，打開Properties of Project Schematic。單擊項目中的A3（Geometry）欄，在Propertiesof Project Schematic A3: Geometry中將AnalysisType切換為2D。（若Analysis Type為3D，則導入平面幾何后軟件將使用殼單元計算。）
展開 ANSYS正齒輪組 - 應力評估
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應力。根據工程判斷，最大應力發生在接觸點或由于
齒彎曲而導致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應力問題。
步驟 1：概述
正齒輪的齒與安裝齒輪的軸的軸線平行，在平行軸之間傳輸動力。為了保持恒定的角速度比，兩個嚙合的齒輪必須滿足齒輪傳動的基本定律：齒的形狀必須使得兩個齒接觸點的共同法線必須始終通過中心線上的固定點。接觸點稱為節點。
目的是評估扭矩傳遞過程中的最大應力。根據工程判斷，最大應力發生在接觸點或由于齒彎曲而導致的齒根處。
由于深度方向上沒有變形的限制，即齒輪可以在深度方向上自由膨脹（或收縮），因此它被建模為平面應力問題。
第 2 步：工程數據（材料模型）
本教程選定的材料是“結構鋼”，它是 ANSYS Workbench 中的默認材料。
展開 ANSYS后處理中的應力與屈服準則！
ansys后處理該看的那些應力
01
應力
材料發生形變時，內部產生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內力在一點的集度稱為應力 (Stress)，應力與微面積的乘積即微內力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復到變形前的位置。我們分析后查看應力，目的就是在于確定該結構的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應該就是用萬能壓力機進行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應力，總是要和單軸破壞試驗得到的結果進行比對的。所以，當有限元模型本身是一維或二維結構時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結構中，應力分布要復雜得多，不能僅用單一方向上的應力來代表結構此處的確切應力值——就出現了強度理論學說。
材料力學中的四種強度理論
01
最大拉應力強度理論
該理論認為，材料破壞的主要因素是最大拉應力，無論何種狀態，只要最大拉應力達到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應力，則材料斷裂。其中，某點的最大拉應力數值，就是其第一主應力數值。
展開 ANSYS后處理中的應力與屈服準則
ansys后處理該看的那些應力
01
應力
材料發生形變時，內部產生了大小相等但方向相反的反作用力，抵抗外力把分布內力在一點的集度稱為應力 (Stress)，應力與微面積的乘積即微內力或物體由于外因（受力、濕度變化等）而變形時，在物體內各部分之間產生相互作用的內力，以抵抗這種外因的作用，并力圖使物體從變形后的位置回復到變形前的位置。我們分析后查看應力，目的就是在于確定該結構的承載能力是否足夠。那么承載能力是如何定義的呢？比如混凝土、鋼材，應該就是用萬能壓力機進行的單軸破壞試驗吧。也就是說，我們在ANSYS計算中得到的應力，總是要和單軸破壞試驗得到的結果進行比對的。所以，當有限元模型本身是一維或二維結構時，通過查看某一個方向，如plnsol,s,x 等，是有意義的。但三維實體結構中，應力分布要復雜得多，不能僅用單一方向上的應力來代表結構此處的確切應力值——就出現了強度理論學說。
材料力學中的四種強度理論
01
最大拉應力強度理論
該理論認為，材料破壞的主要因素是最大拉應力，無論何種狀態，只要最大拉應力達到材料的單向拉伸斷裂時的最大拉應力，則材料斷裂。
展開 