應(yīng)力松弛分析的案例
拉伸試驗(yàn)CAE分析對(duì)比（涉及殘余應(yīng)力映射、動(dòng)態(tài)松弛） ￥15
本文主要講述：
1、拉伸試驗(yàn)的CAE建模及分析，涉及樣片拉伸試驗(yàn)仿真的約束和加載等；
2、通過(guò)關(guān)鍵字輸出拉伸試驗(yàn)后樣片的殘余應(yīng)力應(yīng)變厚度變化等信息；
3、通過(guò)映射和動(dòng)態(tài)松弛，將殘余應(yīng)力應(yīng)變引入試片拉伸分析，驗(yàn)證加工硬化的影響。
拉伸試驗(yàn)樣片基礎(chǔ)尺寸如下：
拉伸試驗(yàn)CAE建模：
1、網(wǎng)格基本尺寸2mm，試片厚度1.2mm，材料B250P1。
2、左端對(duì)兩排單元的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行全約束（*BOUNDARY_SPC_option），右端對(duì)兩排單元的節(jié)點(diǎn)施加強(qiáng)迫運(yùn)動(dòng)（*BOUNDARY_PRESCRIBED_MOTION_RIGID）。
3、在試片中間建立彈簧單元來(lái)模擬標(biāo)距，可以通過(guò)彈簧的變化量來(lái)計(jì)算應(yīng)變。
工況一：加載端強(qiáng)迫位移15mm。
工況二：加載端強(qiáng)迫位移3mm，輸出dynain文件（包含殘余應(yīng)力應(yīng)變等）。
工況三：對(duì)拉伸試片映射工況二的殘余應(yīng)力應(yīng)變后，采用動(dòng)態(tài)松弛，最后加載端強(qiáng)迫位移15mm。
以上僅作為學(xué)習(xí)研究的方法，涉及具體拉伸試驗(yàn)對(duì)標(biāo)等工作，需要做一定的調(diào)整。
展開(kāi) T-Section隧道模型(CylinderTSectionWithWall)---應(yīng)力松弛法計(jì)算
相對(duì)應(yīng)的代碼如下:
building-blocks set create "mwu"building-blocks block import from-file "CylinderTSectionWithWall.bset"zone generate from-building-blockszone face skin
3 計(jì)算
計(jì)算過(guò)程如前文所述，首先在自重應(yīng)力下進(jìn)行平衡計(jì)算：
zone initialize-stress
然后使用下面的命令進(jìn)行開(kāi)挖計(jì)算，
zone relax excavate range group "Space"
這個(gè)命令可逐漸減小開(kāi)挖范圍內(nèi)單元的應(yīng)力，剛度和密度，直到它們對(duì)模型產(chǎn)生影響。"zone cmodel null"命令或"zone cmodel delete"命令是一種瞬時(shí)開(kāi)挖單元的做法，假定開(kāi)挖區(qū)域瞬時(shí)完成。為了模擬真實(shí)的施工過(guò)程，F(xiàn)LAC3D引入了隧道工程中“應(yīng)力松弛法”的概念。由于FLAC3D計(jì)算使用動(dòng)力學(xué)原理(F=ma)來(lái)達(dá)到靜態(tài)收斂，因此對(duì)模型的突然更改可能會(huì)產(chǎn)生準(zhǔn)慣性(quasi-inertial)效應(yīng)，人為地夸大了該單元的破壞。緩解這種情況的一種方法是漸進(jìn)挖掘單元，從而使單元移除的影響不太突然。FLAC3D使用了自動(dòng)的單元開(kāi)挖松弛方法，使得開(kāi)挖周圍單元影響的影響隨著時(shí)間的推移逐漸減少，松弛系數(shù)設(shè)為1到0。FLAC3D的默認(rèn)值是使用當(dāng)前的mechanical force ratio (it.zone.mech_ratio)來(lái)伺服控制的。當(dāng)松弛系數(shù)達(dá)到0時(shí)，單元設(shè)置為空本構(gòu)模型NULL, 然后去掉開(kāi)挖單元。
展開(kāi) ABAQUS橡膠墊圈的超彈性及應(yīng)力松弛行為的仿真教程
ABAQUS 是一套功能強(qiáng)大的工程模擬的有限元軟件，其解決問(wèn)題的范圍從相對(duì)簡(jiǎn)單的線性分析到許多復(fù)雜的非線性問(wèn)題。ABAQUS 包括一個(gè)豐富的、可模擬任意幾何形狀的單元庫(kù)。并擁有各種類型的材料模型庫(kù)，可以模擬典型工程材料的性能，其中包括金屬、橡膠、高分子材料、復(fù)合材料、鋼筋混凝土、可壓縮超彈性泡沫材料以及土壤和巖石等地質(zhì)材料，作為通用的模擬工具， ABAQUS 除了能解決大量結(jié)構(gòu)（應(yīng)力/位移）問(wèn)題，還可以模擬其他工程領(lǐng)域的許多問(wèn)題，例如熱傳導(dǎo)、質(zhì)量擴(kuò)散、熱電耦合分析、聲學(xué)分析、巖土力學(xué)分析（流體滲透 / 應(yīng)力耦合分析）及壓電介質(zhì)分析。
橡膠密封墊的密封性常用表面接觸應(yīng)力大小來(lái)表示，其力學(xué)行為常用超彈性本構(gòu)模型來(lái)描述，同時(shí)橡膠具有黏彈性特性，在長(zhǎng)期受壓狀態(tài)下，會(huì)出現(xiàn)力學(xué)松弛現(xiàn)象。
本篇文章展示ABAQUS軟件在仿真橡膠墊的超彈性變形行為及應(yīng)力松弛現(xiàn)象的功能，應(yīng)力釋放模型采用應(yīng)力釋放實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，超彈性模型為Mooney-Rivlin超彈性力學(xué)模型：
在軟件進(jìn)行模型裝配，裝配后如圖1所示。先對(duì)上模具施加位移，待橡膠密封墊片獲得一定應(yīng)力場(chǎng)后再仿真應(yīng)力釋放過(guò)程，分別采用靜力隱身和粘性分析步，然后設(shè)置場(chǎng)變量和歷史變量輸出，分別如圖2和圖3所示。
圖1 模型裝配圖
圖2 變量輸出
圖3 歷史變量輸出
定義上下模具與橡膠密封墊，摩擦系數(shù)為0.16，定義好之后如圖4所示。定義對(duì)稱、強(qiáng)制位移和固定邊界條件，定義好后如圖5所示。
展開(kāi) 南京大學(xué)胡文兵教授課題組：高分子熔體應(yīng)力松弛的鏈間協(xié)同阻礙機(jī)制
在國(guó)家自然科學(xué)基金委項(xiàng)目資助下，
南京大學(xué)胡文兵教授課題組
采用動(dòng)態(tài)蒙特卡洛分子模擬研究伴隨有應(yīng)力松弛的單雙軸拉伸誘導(dǎo)高分子結(jié)晶的熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)和形態(tài)學(xué)機(jī)制。他們將單鏈應(yīng)力松弛的麥克斯韋線性黏彈性模型引入到動(dòng)態(tài)蒙特卡洛分子模擬中，首先研究了一組平行拉伸變形的高分子鏈在無(wú)熱熔體中發(fā)生應(yīng)力松弛的鏈間協(xié)同阻礙機(jī)制。分子模擬再現(xiàn)了高分子熔體的德拜松弛及其埃倫尼烏斯流體特點(diǎn)。在這樣的線性黏彈性響應(yīng)條件下，他們對(duì)應(yīng)力松弛這一非平衡過(guò)程進(jìn)行了應(yīng)力漲落分析，觀察到對(duì)應(yīng)于漲落峰頂處的過(guò)渡態(tài)出現(xiàn)了自發(fā)的鏈動(dòng)力學(xué)異質(zhì)性所導(dǎo)致的伸展鏈和線團(tuán)兩種狀態(tài)共存現(xiàn)象(圖a)。進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)分析表明伸展鏈組分均勻分布在垂直于拉伸方向的平面內(nèi)，說(shuō)明其沒(méi)有發(fā)生聚集分凝，屬于局部漲落現(xiàn)象，而沿著拉伸方向則出現(xiàn)了優(yōu)先松弛的線團(tuán)組分鏈單元富集在中心位置區(qū)域，同時(shí)伸展鏈組分鏈單元富集在兩側(cè)區(qū)域的情況(圖b)，顯示出二者在中心位置處發(fā)生了空間上的競(jìng)爭(zhēng)，即伸展鏈的應(yīng)力松弛在過(guò)渡態(tài)受到了處在中心位置線團(tuán)的空間阻礙作用(圖c)。
(a)本體高分子在約化溫度為30的線性黏彈性條件下發(fā)生應(yīng)力松弛的單鏈應(yīng)力分布曲線隨松弛時(shí)間的演化，顯示在過(guò)渡態(tài)的紅色曲線出現(xiàn)兩個(gè)峰，分別對(duì)應(yīng)線團(tuán)和伸展鏈構(gòu)象；(b)在過(guò)渡態(tài)沿著拉伸方向上線團(tuán)組分鏈單元的分布曲線(紅線)表明其占據(jù)在中心區(qū)域，伸展鏈組分鏈單元的分布曲線(藍(lán)線)則富集在兩側(cè)區(qū)域，這種反差在應(yīng)力松弛的早期就現(xiàn)出端倪；(c)局部的兩條相鄰伸展鏈在應(yīng)力松弛過(guò)程中先后松弛造成中間過(guò)渡態(tài)出現(xiàn)空間擁堵現(xiàn)象示意圖，紅色和藍(lán)色分別代表兩條在熵彈性驅(qū)動(dòng)下發(fā)生松弛回彈的高分子鏈。
可以想象，在應(yīng)力作用下，伴隨著應(yīng)變的發(fā)展，近鄰的本體無(wú)定形高分子鏈之間采取平行取向排列的方式伸展開(kāi)來(lái)。
展開(kāi) 
LS-DYNA動(dòng)態(tài)松弛實(shí)現(xiàn)應(yīng)力初始化設(shè)置重力效應(yīng)時(shí)，關(guān)于關(guān)鍵字設(shè)置的一些思考
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drelax1test和drelax2test分別為動(dòng)力松弛過(guò)程應(yīng)力初始化和后續(xù)載荷施加過(guò)程，第一步重力加速度加載實(shí)現(xiàn)應(yīng)力初始化，第二步重力加速度繼續(xù)加載；
drelax3test為動(dòng)力松弛過(guò)程應(yīng)力初始化和后續(xù)加載一步過(guò)程，下面我們看看它們的關(guān)鍵字設(shè)置具體區(qū)別在哪：
下圖為drelax1test計(jì)算得到的，用時(shí)37s，可以看到時(shí)間顯示是0，只有兩步
這里設(shè)置了IDRFLG=1，ENDTIM=0.0，*DEFINE_CURVE的SIDR=1，意味著該曲線只能用來(lái)應(yīng)力初始化
運(yùn)行drelax2test進(jìn)行重啟動(dòng)時(shí)，需要選取Implicit-to-explicit Sequential Solution，
然后計(jì)算時(shí)候會(huì)提示要求輸入重啟動(dòng)文件，在命令框輸入m=drdisp.sif點(diǎn)擊回車
就會(huì)繼續(xù)計(jì)算，實(shí)現(xiàn)后面的計(jì)算
注意這里設(shè)置了IDRFLG=2 ENDTIM=0.03，*DEFINE_CURVE的SIDR=1，意味著該曲線只用于瞬態(tài)分析或其他應(yīng)用。
下圖是Drelax3test計(jì)算得到的，用時(shí)49s，發(fā)現(xiàn)有后續(xù)的計(jì)算，也就是后續(xù)的重力加載，導(dǎo)致結(jié)果稍有差別，可以看到時(shí)間顯示是0.03，一共32步
注意這里設(shè)置了IDRFLG=1 ENDTIM=0.03，*DEFINE_CURVE的SIDR=2，意味著該曲線同時(shí)用于初始化和瞬態(tài)分析
注意，約束的是端面
使用上述的動(dòng)態(tài)松弛法進(jìn)行土壤重力的施加，得到的土壤重力分布如下圖所示
展開(kāi) MATLAB/FORTRAN | 鍵基近場(chǎng)動(dòng)力學(xué)（BBPD）動(dòng)態(tài)松弛法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮模擬（含預(yù)制裂隙），反力計(jì)算應(yīng)力應(yīng)變曲線 ￥119
程序采用經(jīng)典的動(dòng)態(tài)松弛算法（Dynamic Relaxation），將動(dòng)力學(xué)方程轉(zhuǎn)化為解決準(zhǔn)靜態(tài)問(wèn)題的工具，模擬二維材料在單軸壓縮載荷下的響應(yīng)及裂紋擴(kuò)展過(guò)程。
準(zhǔn)靜態(tài)模擬方案：利用動(dòng)態(tài)松弛代碼，通過(guò)人為阻尼迭代，穩(wěn)定求解準(zhǔn)靜態(tài)單軸壓縮過(guò)程。
預(yù)制裂隙建模：代碼內(nèi)置預(yù)制裂隙邏輯，用戶可根據(jù)需求自定義裂隙的位置、角度和長(zhǎng)度，觀察裂隙對(duì)材料強(qiáng)度的影響。
鍵基 PD 理論基礎(chǔ)：嚴(yán)格遵循 BBPD 理論，涵蓋近場(chǎng)半徑（Horizon）確定、微模量計(jì)算及斷裂準(zhǔn)則。
單軸壓縮工況：預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)的單軸壓縮邊界條件，模擬材料在受壓狀態(tài)下的損傷演化。
應(yīng)力應(yīng)變曲線計(jì)算：通過(guò)反力計(jì)算試樣的應(yīng)力應(yīng)變曲線。
MATLAB/Fortran 編寫：代碼結(jié)構(gòu)清晰，算法邏輯直觀，無(wú)須配置復(fù)雜的第三方環(huán)境，適合學(xué)習(xí)與二次開(kāi)發(fā)。
損傷演化可視化：程序包含后處理模塊，可生成裂紋擴(kuò)展路徑、損傷場(chǎng)分布圖。
參數(shù)可調(diào)：材料參數(shù)、幾何尺寸、離散間距及迭代終止條件均可靈活修改。
展開(kāi) 施加初始應(yīng)力的方法及對(duì)比（1.質(zhì)量阻尼法（模態(tài)法、快速傅里葉法）；2.動(dòng)力松弛（SIDR=1-2）） ￥138.93
針對(duì)LS-DYNA顯示動(dòng)力學(xué)分析中的初始應(yīng)力施加如重力、軸力問(wèn)題，建立了柱模型，按照軸壓比為0.1施加軸力，對(duì)比分析了幾種方法的有效性和耗時(shí)，給出針對(duì)不同計(jì)算的施加初始應(yīng)力的最有效最經(jīng)濟(jì)的建議，提供了全部的k文件和程序代碼以及分析文檔。
在超算平臺(tái)上進(jìn)行重力荷載動(dòng)力松弛分析，計(jì)算時(shí)間遠(yuǎn)超過(guò)設(shè)定時(shí)間？ ￥50
在超算平臺(tái)上新提交了一個(gè)設(shè)置了重力荷載動(dòng)力松弛分析算例（單位系統(tǒng)：ton，mm，s）。整個(gè)模型預(yù)估的計(jì)算時(shí)間為256h53min。但是模型在計(jì)算了5day3h12min，計(jì)算到預(yù)估計(jì)算時(shí)間還剩125h3min中時(shí)，重力荷載動(dòng)力松弛分析部分還沒(méi)有結(jié)束。接下來(lái)分析一下原因。
談?wù)勶w機(jī)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)應(yīng)力分析技術(shù) 附實(shí)用飛機(jī)結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析及尺寸設(shè)計(jì)下載
由于早期計(jì)算機(jī)軟硬件的限制，早期的有限元方法使用繁瑣，功能有效，只能進(jìn)行小規(guī)模的簡(jiǎn)單分析。
早期有限元分析前后置處理極為繁瑣，建網(wǎng)格模型靠手工，獲得結(jié)果靠打印，真可以說(shuō)是“有限元，無(wú)限煩”。上世紀(jì)90年代逐步發(fā)展起來(lái)了自動(dòng)網(wǎng)格劃分技術(shù)，大大提高了建模效率，使以準(zhǔn)確獲得局部細(xì)節(jié)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)為目的的細(xì)節(jié)分析成為可能。
4結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)分析概述
結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)分析相對(duì)于以獲得諸如飛機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)雜結(jié)構(gòu)總體受力與傳力為目的的總體分析有以下特點(diǎn)：
以獲得受力結(jié)構(gòu)局部細(xì)節(jié)準(zhǔn)確的變形、應(yīng)力/應(yīng)變等力學(xué)特性為目的；
相對(duì)總體分析，細(xì)節(jié)分析關(guān)注局部細(xì)節(jié)，一般是在總體分析的基礎(chǔ)上，采用相對(duì)較細(xì)的網(wǎng)格，來(lái)考慮總體分析中無(wú)法考慮的局部因素；所用單元一般是3D，但也可以是2D的，甚至是1D；
由于分析能力的提高，現(xiàn)在細(xì)化分析范圍越來(lái)越大，簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)可以做到全結(jié)構(gòu)級(jí)的仿真分析。
由于通常人們主要關(guān)心應(yīng)力，細(xì)節(jié)分析又常稱為細(xì)節(jié)應(yīng)力分析。隨著計(jì)算機(jī)軟硬件的發(fā)展，細(xì)節(jié)分析在功能和規(guī)模上得到了很大發(fā)展。
下面是細(xì)節(jié)分析示例。
展開(kāi) 一個(gè)模型學(xué)習(xí)Workbench應(yīng)力分析（不含壓力容器應(yīng)力分析）
本文所指的應(yīng)力分析是指如下：
本文要細(xì)致解釋的欄目如下：
本文用一根圓截面梁示例，截面直徑為10mm，固定一端，另一端受100N作用力：
01 提取跨中正應(yīng)力，根據(jù)理論計(jì)算為101.86MPa；
仿真結(jié)果如下：
02 提取跨中切應(yīng)力，根據(jù)理論計(jì)算為1.698MPa；
仿真結(jié)果如下：
03 跨中截面的另一個(gè)切應(yīng)力，理論上為零；
仿真結(jié)果如下：
04 跨中等效應(yīng)力（切應(yīng)力都不大，主要是彎曲正應(yīng)力）
仿真結(jié)果如下：
05 第一主應(yīng)力，也就是彎曲正應(yīng)力（主應(yīng)力沒(méi)有標(biāo)示方向）
仿真結(jié)果如下：
固定一端，另一端受1000N.mm的力矩：
06 提取跨中切應(yīng)力，仿真結(jié)果如下：
最大切應(yīng)力為5.13MPa是沒(méi)有問(wèn)題的，但是用整體直角坐標(biāo)系來(lái)查看切應(yīng)力是不方便的，需要改成極坐標(biāo)系。如下圖所示：
07 正應(yīng)力，仿真如下：
展開(kāi) 針對(duì)某袋除塵器整體進(jìn)行ABAQUS有限元分析，考慮九項(xiàng)載荷工況，分析設(shè)備靜應(yīng)力、熱應(yīng)力、變形及熱膨脹數(shù)值 ￥15
某袋除塵殼體結(jié)構(gòu)選型如下：
箱體板厚5mm
箱體角柱：角鋼L90*56*8
箱體加強(qiáng)筋：角鋼L90*56*6
花板厚6mm
花板下加強(qiáng)筋：橫向?yàn)楸怃?0*6，縱向?yàn)楸怃?00*6
箱體中間支撐管：鋼管Φ60*5
圖1 袋除塵殼體結(jié)構(gòu)示意圖
2、 建立模型
按照殼體結(jié)構(gòu)示意圖建立幾何模型如圖2所示。
圖2 建立幾何模型
三、約束條件及載荷
立柱底部約束如圖3所示。
圖3 立柱底部邊界約束
載荷：
（1）自重（軟件考慮）；
（2） 頂部載荷：檢修載（按400kg/m2）；
（3） 花板處載荷：濾袋、濾籠、濾袋積灰（積灰厚度按5mm）共3.06t；
（4） 灰斗積灰重：滿灰9.6t；
（5） 保溫載荷：按25kg/m2；
（6） 負(fù)壓11000Pa或正壓8000Pa兩種工況分別施加；
（7） 煙道及檢修平臺(tái)載荷：上煙道（出氣端）900kg，下煙道（進(jìn)氣端）
400kg，上中下三層檢修平臺(tái)檢修載荷均為400×2.85×3.25=3705kg。
注：此項(xiàng)載荷殼體和鋼支架各占一半。
（8） 灰斗卸灰口載荷（方向按照幾何模型坐標(biāo)系）：FX=4700N，F(xiàn)Y=3500N，F(xiàn)Z=-4700N，MX=3690N.m，MY=4800N.m，MZ=5540N.m。
（9） 頂部牛腿處檢修荷載：?jiǎn)蝹€(gè)牛腿處載荷為1t，頂板為260×260，轉(zhuǎn)化為面壓添加，面壓為1×10×1000/260/260=0.148N/mm2。
下圖4所示為載荷添加圖示：
（a）負(fù)壓11000Pa （b）正壓8000Pa （c）花板處載荷
展開(kāi) 
Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析 Abaqus帶螺紋螺栓接觸應(yīng)力分析淺析
在實(shí)際情況下，很多結(jié)構(gòu)都采用螺栓連接的方式，如何考慮螺栓連接、對(duì)連接螺栓的分析計(jì)算是個(gè)難點(diǎn)。目前的常規(guī)做法通常有兩種：1.簡(jiǎn)化，用RBE2和beam梁來(lái)代替螺栓，這樣不能反映連接螺栓真實(shí)應(yīng)力，圖1為某結(jié)構(gòu)連接螺栓簡(jiǎn)化的beam梁應(yīng)力云圖，沒(méi)有接觸應(yīng)力：
.直接做出來(lái)螺栓螺紋采用接觸分析，雖然得出的結(jié)果很精確，但這樣前處理工作量大（螺栓和螺紋用六面體網(wǎng)格建模）、計(jì)算量大（接觸收斂困難），如圖為某結(jié)構(gòu)帶螺紋螺栓和連接件模型（圖2）和計(jì)算得出的結(jié)果（圖3）：
圖3 計(jì)算結(jié)果
那么，有什么好辦法可以不用簡(jiǎn)化帶螺紋螺栓，不用直接做出帶螺紋螺栓，又能得到足夠精確的結(jié)果？
運(yùn)用大型通用非線性有限元分析軟件Abaqus，只需要在接觸定義中設(shè)置跟實(shí)際螺紋形狀有關(guān)聯(lián)的參數(shù)，如牙角、螺距、螺栓小徑等，就可以模擬真實(shí)的連接螺栓接觸狀況。既可以得到足夠精確的分析結(jié)果，又節(jié)省了時(shí)間專注進(jìn)行其他的分析設(shè)置。如圖4，為連接螺栓接觸來(lái)定義帶螺紋螺栓：
圖4 連接螺栓接觸來(lái)定義帶螺紋螺栓
圖5為某結(jié)構(gòu)直徑10MM的帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分布云圖：
圖5 某結(jié)構(gòu)直徑10mm帶螺紋的連接螺栓接觸壓力分部云圖
展開(kāi) 邊坡穩(wěn)定分析的總應(yīng)力法與有效應(yīng)力法
土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的恰當(dāng)選取是影響土坡穩(wěn)定分析成果可靠性的主要因素。原則: (1)盡可能采用有效應(yīng)力方法；(2)試驗(yàn)條件盡量符合土體的實(shí)際受力和排水條件。
一. 兩種分析方法
有效應(yīng)力法：計(jì)算過(guò)程中，采用有效應(yīng)力進(jìn)行分析，使用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)、
總應(yīng)力法：計(jì)算過(guò)程中，采用總應(yīng)力進(jìn)行分析，使用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)或、以土石壩邊坡穩(wěn)定分析中的控制時(shí)期介紹兩種方法的應(yīng)用。
二. 穩(wěn)定滲流期土壩堤防抗滑安全系數(shù)
穩(wěn)定滲流期壩體內(nèi)形成穩(wěn)定的滲透流網(wǎng)，如圖2.30所示。各點(diǎn)孔隙水壓力能夠確定，因此，原則上應(yīng)該采用有效應(yīng)力法分析。因?yàn)闆](méi)有一種實(shí)驗(yàn)方法能夠模擬這種狀態(tài)下土體中的有效應(yīng)力和孔隙水壓力分配。
展開(kāi) 邊坡穩(wěn)定分析的總應(yīng)力法與有效應(yīng)力法
土體的抗剪強(qiáng)度參數(shù)的恰當(dāng)選取是影響土坡穩(wěn)定分析成果可靠性的主要因素。原則: (1)盡可能采用有效應(yīng)力方法；(2)試驗(yàn)條件盡量符合土體的實(shí)際受力和排水條件。
一. 兩種分析方法
有效應(yīng)力法：計(jì)算過(guò)程中，采用有效應(yīng)力進(jìn)行分析，使用有效應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)、
總應(yīng)力法：計(jì)算過(guò)程中，采用總應(yīng)力進(jìn)行分析，使用總應(yīng)力強(qiáng)度指標(biāo)或、以土石壩邊坡穩(wěn)定分析中的控制時(shí)期介紹兩種方法的應(yīng)用。
二. 穩(wěn)定滲流期土壩堤防抗滑安全系數(shù)
穩(wěn)定滲流期壩體內(nèi)形成穩(wěn)定的滲透流網(wǎng)，如圖2.30所示。各點(diǎn)孔隙水壓力能夠確定，因此，原則上應(yīng)該采用有效應(yīng)力法分析。因?yàn)闆](méi)有一種實(shí)驗(yàn)方法能夠模擬這種狀態(tài)下土體中的有效應(yīng)力和孔隙水壓力分配。
展開(kāi) 熱應(yīng)力專題 | 間接法熱應(yīng)力分析-以保溫管道為例
導(dǎo)讀：利用間接法計(jì)算熱應(yīng)力，首先進(jìn)行熱分析，然后將求得的節(jié)點(diǎn)溫度作為體載荷施加在結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析中。熱分析可以是瞬態(tài)的，也可以是穩(wěn)態(tài)的，當(dāng)熱分析是瞬態(tài)時(shí)，需要找到溫度梯度最大的時(shí)間點(diǎn)，并將該時(shí)間點(diǎn)的結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)作為體載荷施加到結(jié)構(gòu)上。
由于間接法可以使用所有熱分析和結(jié)構(gòu)分析的功能，所以對(duì)大多數(shù)情況都推薦使用該方法。
一、問(wèn)題描述
某液體管路內(nèi)部通有液體，外部包有保溫層，保溫層與空氣接觸，圖中尺寸單位mm。已知管路由鑄鐵制造，其導(dǎo)熱系數(shù)為70 W/(m·℃)，彈性模量為200 GPa，泊松比為0.3，熱膨脹系數(shù)為1.2×10-5 /℃；保溫層的導(dǎo)熱系數(shù)為0.02 W/(m·℃)，彈性模量為20 GPa，泊松比為0.4，熱膨脹系數(shù)為1.2×10-5 /℃；管路內(nèi)液體壓力0.3 MPa，溫度為70 ℃，對(duì)流換熱系數(shù)為1 W/(m2·℃)；空氣溫度為-40 ℃，對(duì)流換熱系數(shù)為0.5 W/(m2·℃)。試分析管路內(nèi)熱應(yīng)力情況。
問(wèn)題分析：根據(jù)結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性，采用軸對(duì)稱單元計(jì)算。軸對(duì)稱模型在第一象限建模，對(duì)稱軸是Y軸，XYZ分別表示徑向、軸向和周向（環(huán)向）。熱分析用PLANE77熱單元，結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析用PLANE183單元。
計(jì)算結(jié)果：有保溫層，熱分析后管道的溫度為45.1℃。內(nèi)壓與溫差作用下，應(yīng)力見(jiàn)各向應(yīng)力云圖、第三強(qiáng)度和第四強(qiáng)度相當(dāng)應(yīng)力云圖。
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