米塞斯應力
關注創建者：匿名 創建時間：2023-06-30
米塞斯應力的視頻教程
HyperMesh+ABAQUS（接觸 /螺栓預緊力/載荷步等）結構件分析教程
，主應力，位移等； 13、講解米塞斯應力與屈服強度的關系，為什么我們要查看米塞斯應力，為什么米塞斯應力小于屈服強度即可？
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Workbench熱分析及溫度應力（熱應力）仿真分析
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梁單元結構建模，optistruct求解后，hyperview查看應力沒有von mises等應力？
做一個對比： 第一個方案：1、梁單元屬性卡片選擇pbeam；2、梁單元截面類型為標準截面庫standard section library：HYPER BEAM下的截面類型。 第二個方案：1、梁單元屬性卡片選擇pbeaml；2、梁單元截面類型為標準截面庫standard section library：OPTISTRUCT下的截面類型 補加單根梁和六面體框架對比 附件是21年版本保存的
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米塞斯應力的實例教程
算例表明，當臺肩處沒有倒角時，在臺肩處存在應力集中，且用有限元無法得到真實的應力解。
這里再考察一個類似的例子如下圖。該結構左邊固定，而在下面直線上施加豎直向下的分布力系，現在逐漸加密網格，考察臺肩處應力值的改變。
（1）使用5mm的單元尺寸對該面進行網格劃分
得到的有限元模型如下
計算結束后，繪制該面的米塞斯應力云圖如下，此時，固定端的上下邊沿顯現出最大值。
（2）使用2mm的單元尺寸對該面進行網格劃分
得到的有限元模型如下
計算結束后，繪制該面的米塞斯應力云圖如下，此時，固定端的上下邊沿顯現出最大值，但應力值上升。
（3）使用1mm的單元尺寸對該面進行網格劃分
得到的有限元模型如下
計算結束后，繪制該面的米塞斯應力云圖如下，此時，應力最大值點已經轉移到臺肩處，應力大幅度增加。
（4）繼續使用1mm的單元尺寸對該面進行網格劃分，但是對上述應力最大值點局部加密網格。
得到的有限元模型如下
計算結束后，繪制該面的米塞斯應力云圖如下，此時，應力最大值點仍舊在臺肩處，應力暴增。
（5）繼續使用1mm的單元尺寸對該面進行網格劃分，但是對上述應力最大值點局部加密網格第二次。
得到的有限元模型如下
計算結束后，繪制該面的米塞斯應力云圖如下，此時，應力最大值點仍舊在臺肩處，應力繼續暴增。
5）繼續使用1mm的單元尺寸對該面進行網格劃分，但是對上述應力最大值點局部加密網格第三次。
得到的有限元模型如下
計算結束后，繪制該面的米塞斯應力云圖如下，此時，應力最大值點仍舊在臺肩處，應力以幾倍的速度上升，結果已經毫無意義。
【評論】
· 有限元軟件無法計算尖銳轉角處的應力。
· CAE分析中，如果我們得到的模型中存在尖銳轉角，那么一定要高度警惕，需要仔細詢問該模型是否已經經過了簡化。
展開 3.2 米塞斯應力對比分析
米塞斯應力是刀具磨損與服役壽命的關鍵影響因素。圖6和圖7分別為不同刃口半徑的拉刀在拉削過程中所受到的米塞斯應力云圖與數據對比。從圖6中可以看出拉刀刃口所受應力主要集中于后刀面，且當刃口半徑R=5μm時，后刀面上超過1000MPa的應力范圍最廣（具體參考云圖中紅色區域在X坐標軸上的長度）。當刃口半徑R=25μm或30μm時，后刀面上超過1000MPa的應力范圍較小。
從圖7的應力數據對比可以發現，不同于刀具刃口溫度數據，應力數據在線條上會出現較多高低起伏的波動。這一現象出現的原因可能是溫度在刃口不同位置處的傳導較為均勻，相鄰區域的溫度基本不會出現較大波動；但由前刀面至后刀面的分析線所在的刃口區域，分別接觸工件材料的第二變形區、第一變形區和第三變形區，各個變形區對刀具所產生的應力可能存在較大差異，在應力數值上會存在波動的情況。
從數據可以看出，刃口半徑R=5μm的拉刀最大米塞斯應力達到了2500MPa，同時結合前、后刀面不同區域的應力幅值與后刀面應力范圍來看，該刃口大小的刀具會率先達到磨損失效值。相反，當刃口半徑值R=10μm或15μm時，刀具應力具有綜合較低的數值與較佳的表現，理論上會有更優的刀具壽命和磨損表現。
圖6 不同刃口半徑刀具米塞斯應力云
圖7 不同刃口半徑刀具所受應力數據對比
3.3 切削力對比分析
圖8為切削力（X、Y方向）隨刃口鈍圓半徑和時間的變化曲線，兩者均表現為切削力隨著刀具刃口鈍圓半徑減小而降低。具體來說，當刃口半徑R=30μm時，刃口在X方向上受到的切削力最大，且最大值超過250N；當刃口半徑R=5μm時，刃口在X方向上受到的切削力最小，兩者差值基本維持在50N以內。
展開 查看等效應力，最大值為410.47MPa。
查看等效應變。
2.結論
（1）在理想的彈塑性材料模型下，當施加的載荷過大時，ANSYS求解很難收斂，而ABAQUS求解容易收斂。
（2）在查看米塞斯應力時，ANSYS中最大的米塞斯應力值大于設置的屈服強度值，而在ABAQUS中最大的米塞斯應力值剛好等于設置屈服強度值，這說明二者在危險點所采用應力準則可能是不一樣的，就是說，ANSYS是否是用危險點的最大正應力在與屈服應力比較，而ABAQUS則是用危險點的米塞斯應力與屈服應力在比較。
從這個實例看出，ANSYS在材料非線性求解算法方面確實沒有ABAQUS算法好，當然，有可能是本人（宋老師學生）水平有限，并沒有在ANSYS中找到合適的方法來求解收斂，這里歡迎各位CAE朋友多多指教，謝謝！
來源：宋博士的博客，版權歸作者所有。
展開 終鍛模具分體設計
圖1 整體模具開裂
目前，終鍛整體模具平均壽命為500 件，要想提高終鍛模具壽命就得降低終鍛模具易開裂部分應力，因此，對模具進行分體設計是一個很好的解決方法。如圖2 所示，將復雜且形狀不規則的模具分體，分體后的模具由外套和內芯兩部分組成。我司活塞模具選擇在裙中間分體，這種分體方式便于模具制作，且能夠有效的減小應力；接觸面采用過盈配合，這樣可以避免分體位置鉆毛刺。結合面需要設置一定長度的直段，這樣可以起到防轉的作用。
結果與分析
對于商用車活塞鍛件模具，型腔很深，國內多采用電極和數控加工相結合的方式進行制造，有較高的模具制造成本和較長的加工周期，我們采用多種方案進行驗證，發現不符合實際條件，因此采用有限元模擬軟件Forge 對模具應力進行分析，將鍛造過程中模具受力的情況通過計算機模擬呈現出來，幫助技術人員運用分析數據進行模具設計的優化，節約了試模的成本，縮短了模具改進的周期。
有限元分析
對于形狀復雜、成形困難的活塞而言，在模具應力模擬中，是先將鍛件視為塑性變形體，將模具視為剛性體；成形之后，將模具視為彈性體，鍛件被移除，鍛件上的載荷力被映射到模具上。
利用Forge 仿真軟件對整體結構和分體結構進行了模具應力的分析，圖3 為終鍛成形之前的模擬截圖。預鍛之后，坯料放入到終鍛型腔中，整體模具和分體模具同步進行，選用相同的預鍛工步件，模擬數值設置相同。
圖4 是模擬的模具米塞斯應力，圖4(a)為采用整體結構時終鍛模具的米塞斯應力云圖，圖4(b)為分體結構時終鍛模具外套的米塞斯應力云圖，將云圖的應力范圍統一更改成0 ～3000MPa，從兩幅云圖可以看出，整體結構邊緣圓角處的等效應力值大多分布在2200 ～3400MPa，局部應力可達3000 ～3400MPa。
展開 后處理
考察在豎直方向的變形
可見最大位移發生在自由端，是0.8921mm
考察米塞斯應力，最大是168.4Mpa
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【討論與結論】
從計算結果來看，ANSYS是：自由端的最大位移量是0.89551mm；米塞斯應力最大值是170.14MPa.
ABAQUS是：自由端的最大位移量是0.8921mm；米塞斯應力最大值是168.4Mpa。可見，位移的差值非常小，相對誤差是0.4%。而米塞斯應力的差距為1%左右。可見，對于位移的計算，二者幾乎一致。而應力的計算，則可能二者采用了不同的后處理方法，結果差距也很小。從這個角度來看，對于這種簡單的線彈性靜力學分析而言，用ANSYS或者ABAQUS功效相仿。
從操作步驟來看，由于ABAQUS中沒有提供單位，用戶必須自己保證單位的一致性。這一點對于初學者而言尤其重要。因為單位的不一致導致的離奇結果經常讓初學者對于有限元軟件失去信心，不過ANSYS的WB很好的解決了這個問題。在這個方面，ANSYS具備優勢。
從幾何建模來看，二者幾乎相同。
從網格劃分來看，ANSYS隱藏了關于單元的選擇問題，而ABAQUS則開放了此接口，讓用戶自己選擇合適的單元。這對于高級用戶是有利的。實際上,ANSYS
WB中隱藏單元選擇以后，對于筆者而言是很不習慣的。就筆者自己的偏好而言，在這個方面，ABAQUS處理得更妥當一些。
從材料設置來看，應該說ANSYS更人性化，很多數據都是自動提供的，用戶只要稍作修改就可以。而ABAQUS需要自己設置，相比麻煩一些。
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材料卡片是仿真分析的"基因"，決定了有限元計算結果的精度上限。
在碰撞仿真、NVH分析、產品可靠性評估等場景中，材料參數設置的準確性直接影響仿真的可信度。然而，實驗室提供的原始材料曲線與仿真軟件所需的有效應力應變曲線之間，存在一道需要跨越的轉化鴻溝。本文基于實戰經驗，系統梳理從材料曲線獲取到仿真材料卡片生成的完整流程，供從事CAE工作的工程師參考。
材料應力-應變曲線自動繪制小程序14天前
基于Ramberg-Osgood計算模型
1.用于常用材料應力-應變曲線繪制及數據擬合生成
2.可繪制工程應力-應變曲線及輸出數據
3.可繪制真實應力-應變曲線及輸出數據
4.可繪制用于有限元分析的應力-應變曲線及輸出數據
5.基于Python制作的.exe小程序,可直接在電腦運行
有限元后處理直接與數據圖片處理、論文撰寫相關，除了典型的應力張量與應變張量外，ABAQUS還提供了大量可供使用者讀取的其他應力/應變/損傷參數，這都有助于結果的分析。今天喵星人就教你讀懂其中的應力、應變及損傷的后處理細節。
一、應力相關
根據用戶手冊及后處理分類，ABAQUS提供了三類典型的后處理變量：
1.不變量
不變量的定義是指張量在坐標旋轉下保持不變的量。這些量反映了材料內在的力學狀態
一套基于 MATLAB/Fortran 編寫的二維鍵基近場動力學（Bond-based Peridynamics）數值仿真代碼。程序采用經典的動態松弛算法（Dynamic Relaxation），將動力學方程轉化為解決準靜態問題的工具，模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應及裂紋擴展過程。
準靜態模擬方案：利用動態松弛代碼，通過人為阻尼迭代，穩定求解準靜態單軸壓縮過程。
一塊好的鑄鐵試驗平臺，核心的價值，就是擁有平整、穩定、基準面。可很少有人知道，這張看似簡單的基準面，背后是一場長達數月甚至數年的“博弈”—時間與內應力的博弈。從鑄鐵毛坯出爐，到終成為合格產品，每一道工藝、每一段時間的沉淀，都是為了戰勝內應力，打造一張“不妥協”的基準面，為工業測試、測量筑牢根基。
內應力，是鑄鐵試驗平臺的“頭號敵人”。鑄鐵在鑄造、加工過程中，由于溫度變化、組織轉變、加工受力等因素
鑄鐵試驗平臺作為一種精和密的基礎裝備，其日常維護的核心在于防止精度喪失和銹蝕，而使用壽命則直接取決于維護的質量與使用環境。
以下是針對鑄鐵試驗平臺在實驗室或車間環境下的具體維護要點和壽命預期：
一、 日常維護的核心要點
鑄鐵平臺比較怕三件事：磕碰、銹蝕和局部磨損。維護工作主要圍繞這三點展開。
1. 每日/每次使用后的清潔
這是比較基本也是比較重要的一步。
輕掃與擦拭：使用后
一、經典力學的"近視"問題：把材料當成無限可分的點
經典的固體力學建立在一個看似合理的假設上：材料是連續的，可以被無限分割成沒有內部結構的"材料點"。
這個假設在宏觀世界非常成功——計算大橋變形、飛機機翼應力都很準確。但當我們把目光投向微納米尺度（MEMS傳感器、微納電子器件）或應變集中問題時，奇怪的事情發生了：
微懸臂梁：厚度從8μm減到2μm，測得的彈性模量從115 GPa飆升到
在當今制造業的浪潮中，焊接技術作為連接金屬結構的核心工藝，其重要性不言而喻。然而，焊接過程中產生的殘余應力和微觀結構變化，常常對焊接接頭的性能和壽命產生深遠影響。為了優化焊接工藝、提高焊接質量，準確預測焊接殘余應力和微觀結構分布變得至關重要。在這一領域，Marc軟件憑借其強大的功能和卓越的性能，成為焊接仿真領域的先鋒。
焊接仿真：從復雜到精準的轉變
焊接過程涉及復雜的熱-力學行為，包括高溫下的相變
概述
PCB 組件在工作時產生的熱量會直接影響其電性能與長期可靠性。過高的溫度或頻繁的溫度波動會引發材料老化、信號失真，并因材料間熱膨脹系數不匹配而產生熱應力，最終導致焊點開裂、器件失效等故障。因此，評估 PCB 可靠性必須進行瞬態熱力耦合分析，即先分析動態溫度場，再計算由此產生的熱應力。
目標
通過高保真建模仿真，系統觀察并量化印刷電路板（PCB）上關鍵元器件在瞬態熱載荷作用下的力學響應與應力表現
AnsysWB-基于過盈配合的BWM_i3電機轉子應力仿真
1.模型包含電機轉子鐵心和轉軸
2.轉子鐵心與轉軸施加過盈接觸配合
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4.評估轉子鐵心和轉軸的應力和變形情況
5.參考時請考慮仿真模型與實際模型存在的偏差
