MISES應(yīng)力分析的案例
-超長混凝土結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力仿真分析案例模型- ￥299
超長混凝土結(jié)構(gòu)收縮應(yīng)力仿真分析模型案例
一、工程概況
分析模型為一大型綜合體（579.45m×107.50m），地下三層，地上二十二層，結(jié)構(gòu)形式為框架—剪力墻結(jié)構(gòu)。基礎(chǔ)采用筏板基礎(chǔ)。地下室平面長約580m，寬約108m。地上裙房長約530m，寬約80m，上部分布有6座塔樓。地下結(jié)構(gòu)混凝土強度等級：基礎(chǔ)、梁板以及地下室外墻為C35，柱為C50。整體基礎(chǔ)沿平面兩個主軸方向設(shè)13條溫度后澆帶（圖1中的陰影條帶），寬度統(tǒng)一1000mm，見下圖。
地下3層為明顯超長的混凝土結(jié)構(gòu)，為確保地下結(jié)構(gòu)抗裂性能，有必要模擬成型收縮過程對其組合應(yīng)力進行計算分析，即選定工況建立結(jié)構(gòu)模型，按通常施工順序與分段用時，考慮混凝土成型收縮與彈性模量增長變化規(guī)律，對混凝土成型收縮過程進行時程分析。
五、仿真計算結(jié)果分析
整體模型計算時間約12h，計算結(jié)果ODB文件15GB，整體模型施工過程收縮應(yīng)力如下。
區(qū)域1Mises應(yīng)力分析
負4層應(yīng)力
負3層應(yīng)力
負2層梁Mises應(yīng)力
墻體MISES應(yīng)力
關(guān)鍵部位切片效果1
關(guān)鍵部位切片效果2
負1層500天Mises應(yīng)力云圖
地下三層頂板500天時S11應(yīng)力
展開 簡單理解Mises應(yīng)力分量
簡單理解Mises應(yīng)力分量
簡述Mises：
Mises是一種屈服準則，準則的值我們通常叫等效應(yīng)力，習慣稱Mises等效應(yīng)力。它遵循材料力學第四強度理論(形狀改變比能理論)。第四強度理論認為形狀改變比能是引起材料流動破壞的主要原因，鋼材等塑性材料遵循第四強度理論，結(jié)果更符合實際。
（一般材料在外力作用下產(chǎn)生塑性變形，以流動形式破壞時，應(yīng)該采用第三或第四強度理論。壓力容器上用第三強度理論，其它多用第四強度理論。第三強度理論認為最大剪應(yīng)力是引起流動破壞的主要原因,如低碳鋼拉伸時在與軸線成45度的截面上發(fā)生最大剪應(yīng)力,材料沿著這個平面發(fā)生滑移,出現(xiàn)滑移線。這一理論比較好的解釋了塑性材料出現(xiàn)塑性變形的現(xiàn)象。形式簡單,但結(jié)果偏于安全。）
空間中的應(yīng)力分量：
三維空間中任意一點應(yīng)力有6個分量：
對應(yīng)于S11、S22、S33、S12、S13、S23（ABAQUS一般X作為1軸，Y當成2軸，Z是3軸），那么：
S11就是X軸向的應(yīng)力，正值為拉應(yīng)力，負值為壓應(yīng)力；
S22就是Y軸向的應(yīng)力，正值為拉應(yīng)力，負值為壓應(yīng)力；
S33就是Z軸向的應(yīng)力，正值為拉應(yīng)力，負值為壓應(yīng)力；
S12就是在XY平面上，沿Z向的剪力；
S13就是在XZ平面上，沿Y向的剪力；
S23就是在YZ平面上，沿向的剪力；
其中S11=S21,S13=S31,S23=S32（剪力的對稱性）。
區(qū)別于主應(yīng)力：
一般情況下,通過該點的任意截面上有正應(yīng)力及其剪應(yīng)力作用，但有一些特殊截面,在這些截面上僅有正應(yīng)力作用,而無剪應(yīng)力作用。稱這些無剪應(yīng)力作用的面為主截面,其上的正應(yīng)力為主應(yīng)力,主截面的法線叫主軸,主截面為互相正交。主應(yīng)力分別以σ1，σ2，σ3表示，按數(shù)值排序（考慮正負）為：σ1≥σ2≥σ3。
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六、仿真計算結(jié)果分析
整體模型計算時間約12h，計算結(jié)果ODB文件15GB，整體模型施工過程收縮應(yīng)力時程如下視頻。
整體模型500天收縮應(yīng)力時程
區(qū)域1Mises應(yīng)力分析
負4層應(yīng)力
負3層應(yīng)力
負2層應(yīng)力
負1層應(yīng)力
負2層梁Mises應(yīng)力
墻體MISES應(yīng)力
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關(guān)鍵部位切片效果2
負1層500天Mises應(yīng)力云圖
為驗證有限元計算結(jié)果的準確性，將計算結(jié)果與現(xiàn)場開裂情況進行對比分析。根據(jù)現(xiàn)場實測的地下三層板裂縫分布，見下圖，各區(qū)域均有裂縫開展，大部分裂縫方向為南北方向，即裂縫沿結(jié)構(gòu)短邊方向開展。同時超長結(jié)構(gòu)中部區(qū)域裂縫密度較大。符合地下三層板X方向的最大應(yīng)力圖的情況。說明本文采用的有限元模型基本準確，它的分析結(jié)果能夠基本反映現(xiàn)場實際情況。故本文方法可以作為一種有效的補充手段，用于定量控制超長混凝土結(jié)構(gòu)各階段裂縫。
地下三層頂板現(xiàn)場裂縫圖
地下三層頂板500天時S11應(yīng)力
7、結(jié)論（指導裂縫修復方案設(shè)計）
1、對超長混凝土結(jié)構(gòu)進行組合應(yīng)力彈塑性時程分析，作為設(shè)計中抗裂驗算的補充，可真實模擬結(jié)構(gòu)中個部位拉應(yīng)力的疊加變化過程，計算確定組合拉應(yīng)力的分布規(guī)律與峰值，驗算各項降低混泥土拉應(yīng)力措施的有效性。可認為，小于ftk的組合拉應(yīng)力為無裂縫混凝土的彈性拉應(yīng)力，可用來判斷結(jié)構(gòu)開裂風險；大于ftk的組合拉應(yīng)力為混凝土名義拉應(yīng)力，根據(jù)其與裂寬度之間的相關(guān)性可預測結(jié)構(gòu)裂縫寬度。
2、組合應(yīng)力彈塑性時程分析時，假定在各種計算時段內(nèi)，混凝土收縮變形、混凝土變形模量、各澆筑段邊界約束條件為常量，在總計算時長內(nèi)這些參數(shù)均為時間的函數(shù)。
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在主應(yīng)力空間研究。我們?nèi)稳∫粋€直角坐標，設(shè)其為主應(yīng)力空間，坐標軸設(shè)為三個主應(yīng)力。對應(yīng)要研究的某點，根據(jù)其應(yīng)力狀態(tài)可以計算得到它的三個主應(yīng)力（不管方向），這三個主應(yīng)力對應(yīng)于主應(yīng)力空間中的一個空間點，連接此點與原點，得到一條線。過原點取一個平面，與三個坐標軸等傾，稱為PI平面。其過原點的法線上，每點對應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)均為球形應(yīng)力狀態(tài)。將某點對應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)在此直線上投影，則只有垂直pi平面法線的分量會引起屈服。那么，在此空間中，所有屈服點將是一個封閉曲面，它以pi平面的法線為軸，在pi平面上的投影是一個封閉曲線。
mises屈服條件。由于pi平面的法線垂直于八面體的一個面，此面上的八面體剪應(yīng)力才會導致屈服，因此也可用八面體剪應(yīng)力建立屈服條件，實質(zhì)一樣，因此也稱最大八面體剪應(yīng)力屈服條件。當然還有其它解釋。
mises應(yīng)力是一個等效應(yīng)力，注意等效的意義。在單拉時其值就等于拉伸應(yīng)力。
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關(guān)于mises應(yīng)力
在主應(yīng)力空間研究。我們?nèi)稳∫粋€直角坐標，設(shè)其為主應(yīng)力空間，坐標軸設(shè)為三個主應(yīng)力。對應(yīng)要研究的某點，根據(jù)其應(yīng)力狀態(tài)可以計算得到它的三個主應(yīng)力（不管方向），這三個主應(yīng)力對應(yīng)于主應(yīng)力空間中的一個空間點，連接此點與原點，得到一條線。過原點取一個平面，與三個坐標軸等傾，稱為PI平面。其過原點的法線上，每點對應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)均為球形應(yīng)力狀態(tài)。將某點對應(yīng)的應(yīng)力狀態(tài)在此直線上投影，則只有垂直pi平面法線的分量會引起屈服。那么，在此空間中，所有屈服點將是一個封閉曲面，它以pi平面的法線為軸，在pi平面上的投影是一個封閉曲線。
mises屈服條件。由于pi平面的法線垂直于八面體的一個面，此面上的八面體剪應(yīng)力才會導致屈服，因此也可用八面體剪應(yīng)力建立屈服條件，實質(zhì)一樣，因此也稱最大八面體剪應(yīng)力屈服條件。當然還有其它解釋。
mises應(yīng)力是一個等效應(yīng)力，注意等效的意義。在單拉時其值就等于拉伸應(yīng)力。
展開 ABAQUS中mises應(yīng)力云圖顯示的最大值還不到屈服應(yīng)力值為啥還有PEEQ值
ABAQUS中mises應(yīng)力云圖顯示的最大值還不到屈服應(yīng)力值為啥還有PEEQ值，PEEQ云圖有變形值
接觸中的Von Mises應(yīng)力
點面接觸的平面分析中，VonMises應(yīng)力的意義？基礎(chǔ)介紹最好！謝謝
梁單元結(jié)構(gòu)建模optistruct求解查看應(yīng)力，沒有Von mises、normal stress? ￥20
本帖子是關(guān)于：整體以梁單元結(jié)構(gòu)建模進行預應(yīng)力模態(tài)分析，optistruct求解后查看應(yīng)力結(jié)果，沒有von mises stress、normal/shear stress應(yīng)力信息的原因，以及如何解決這個問題的方法。
前段時間接觸到桁架橋的結(jié)構(gòu)分析，桿件橫截面主要為BOX和C型槽，C型槽的剪切中心和中性軸不重合，前處理采用梁單元cbeam建模，單元類型選擇cbar還是cbeam，可以參考：【HyperMesh寶典】之梁單元 (qq.com)。建立梁單元截面類型選擇HYPER BEAM庫下的thinwalled box和standard channel，屬性卡片選擇pbeam，求解后，hyperview查看應(yīng)力結(jié)果發(fā)現(xiàn)只有element stress1D(s)下的CBAR/CBEAM Axial stress和long stress，沒有von mises stress、normal stress等應(yīng)力。
網(wǎng)上搜索了一圈都沒有找到相關(guān)的問題的解決方法，也可能是我沒找全面，只能老老實實啃幫助文件，找到了關(guān)于Stress Result Written in HyperView，附上鏈接以及截圖：Stress Results Written in HyperView .h3d Format (altair.com)
展開 Matlab“稍作修改”Abaqus-odb結(jié)果 | 提取三維裝配體Mises應(yīng)力
有時，我們在分析斷裂問題時，最后一步的節(jié)點坐標與初始坐標相差可能較大，此時我們可以在調(diào)用meshplot函數(shù)時，將最后一步的節(jié)點坐標寫入形參，即可顯示斷裂面。
數(shù)據(jù)及函數(shù)文件獲取方式：
Matlab“稍作修改”Abaqus-odb結(jié)果 | 提取三維裝配體Mises應(yīng)力
https://mp.weixin.qq.com/s/l45KSgNxkJ-oCCrDMrUgHA
Mises屈服的Chaboche運動硬化背應(yīng)力詳細推導過程 ￥15
鑒于目前國內(nèi)外很多書上關(guān)于Chaboche運動硬化背應(yīng)力只是給出了一個表達式的具體形式而其具體推導過程并沒有給出，這造成很多小伙伴在科研的時候很疑惑，因此我把詳細的推導過程給了出來，希望能幫助到大家。
拓撲優(yōu)化結(jié)構(gòu)MISES應(yīng)力分布3D顯示MATLAB代碼 ￥100
拓撲優(yōu)化結(jié)構(gòu)MISES應(yīng)力分布3D顯示MATLAB代碼
Ansys Workbench諧響應(yīng)掃頻結(jié)果后處理，提取Von Mises掃頻曲線和應(yīng)力幅值 ￥10
其作用是，對于多組件的產(chǎn)品掃頻仿真時，我們僅僅提取我們所關(guān)心的零部件的應(yīng)力值和頻率。所以，我們要人為的選定一個selection集合。
在諧響應(yīng)分析中插入后處理命令，并且確保其中cmsel命令后面的集合名稱，與named selections中的命名“body1”保持一致。
完成后處理Command命令修改后即可提交計算。計算完成后在結(jié)果文件夾中有txt文檔和Von Mises應(yīng)力掃頻曲線。
橡膠密封圈應(yīng)變分析案例，想了解橡膠產(chǎn)品有限元分析的一定要看！
密封圈在溝槽內(nèi)的接觸變形和密封界面上的接觸應(yīng)力分布是影響其密封性能的重要參數(shù)。
橡膠密封圈性能是否可靠，在有限元分析中，判斷其最大等效應(yīng)力是否小于材料屈服應(yīng)力即可。采用Hypermesh、Abaqus軟件進行前處理和分析計算，結(jié)果一目了然。
MISES應(yīng)力分析
密封圈的最大MISES應(yīng)力2.255MPa
沿壓制方向，密封圈變形5mm
密封圈最大彈性主拉應(yīng)變：36.26%
密封圈最大彈性主壓應(yīng)變：43.28%
密封圈X方向最大彈性應(yīng)變：34.69%
密封圈Y方向最大彈性應(yīng)變：8.1%
密封圈Z方向最大彈性應(yīng)變：34.69%
通過CAE仿真分析橡膠密封圈的應(yīng)力變形，表明橡膠密封圈的變形量在安全范圍內(nèi)，同時為進一步改進結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了理論依據(jù)，在提高零配件產(chǎn)品可靠性、降低產(chǎn)品的損壞率、壓縮成本方面起到了顯著的作用。
“橡膠產(chǎn)品結(jié)構(gòu)仿真實訓營”火熱招生中，全面解析橡膠產(chǎn)品仿真分析方法，助力提升橡膠產(chǎn)品競爭力！
橡膠件密封模擬
橡膠產(chǎn)品疲勞仿真分析
橡膠產(chǎn)品大變形分析
橡膠產(chǎn)品夾層斷裂分析
橡膠產(chǎn)品動靜剛度分析
展開 Moldex3D模流分析之熱循環(huán)試驗?zāi)M預測熱疲勞
而較難直接從固體力學分析結(jié)果得到的參數(shù)，塑性應(yīng)變量值，則可以通過分析的材料特性，找尋對應(yīng)的塑性應(yīng)變模型進行預估。
對于較常發(fā)生熱疲勞破壞的金屬IC組件：錫球(Solder ball)或是導線架(Lead frame)。其塑性行為可透過考慮各向同性硬化(Isotropic-hardening) 的Prandtl-Reuss Model計算。
此模型適用于反復載重的每次循環(huán)并未達到試體塑性，使其發(fā)生永久形變的案例中較為適合。
熱循環(huán)試驗?zāi)M分析
本研究以Moldex3D Stress 分析中考慮材料非線性的 PMC(post mold curing) 求解器，輸入溫度循環(huán)試驗中的溫度與時間關(guān)系進行分析。
圖一 后熟化制程中設(shè)定環(huán)境溫度
以分析結(jié)果中各循環(huán)中殘余應(yīng)力中的von Mises stress最大值處作為熱疲勞破壞的觀察點，并將設(shè)定的溫度與Von Mises應(yīng)力分析結(jié)果關(guān)系制圖如下：
圖二 內(nèi)部應(yīng)力與溫度隨環(huán)境溫度變化
透過前述的塑性應(yīng)變Prandtl-Reuss 模型，以材料的降伏應(yīng)力與von Mises stress 估算等效塑性應(yīng)變。將本次仿真結(jié)果的平均溫度、循環(huán)頻率等信息輸出，再由 Modified Coffin-Manson 模型即可估計出至破壞所需的循環(huán)次數(shù)。
結(jié)論
本文藉由Moldex3D中具有考慮材料黏彈性的Post mold curing 求解器，輸入熱循環(huán)試驗的環(huán)境溫度、以及所對應(yīng)的時間，用以計算在TCT試驗中隨著時間與溫度變化的應(yīng)力分布。將應(yīng)力分布中von Mise Stress量值最大處紀錄為最可能發(fā)生熱疲勞且破壞的位置。對該點應(yīng)力狀態(tài)隨著時間變化估算出等效塑性應(yīng)變量值，最后以熱疲勞模型預估在相同條件下，達到破壞所需要的循環(huán)次數(shù)。
展開 談?wù)勶w機結(jié)構(gòu)細節(jié)應(yīng)力分析技術(shù) 附實用飛機結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析及尺寸設(shè)計下載
由于早期計算機軟硬件的限制，早期的有限元方法使用繁瑣，功能有效，只能進行小規(guī)模的簡單分析。
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，真可以說是“有限元，無限煩”。上世紀90年代逐步發(fā)展起來了自動網(wǎng)格劃分技術(shù)，大大提高了建模效率，使以準確獲得局部細節(jié)應(yīng)力應(yīng)變狀態(tài)為目的的細節(jié)分析成為可能。
4結(jié)構(gòu)細節(jié)分析概述
結(jié)構(gòu)細節(jié)分析相對于以獲得諸如飛機結(jié)構(gòu)的復雜結(jié)構(gòu)總體受力與傳力為目的的總體分析有以下特點：
以獲得受力結(jié)構(gòu)局部細節(jié)準確的變形、應(yīng)力/應(yīng)變等力學特性為目的；
相對總體分析，細節(jié)分析關(guān)注局部細節(jié)，一般是在總體分析的基礎(chǔ)上，采用相對較細的網(wǎng)格，來考慮總體分析中無法考慮的局部因素；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)在細化分析范圍越來越大，簡單結(jié)構(gòu)可以做到全結(jié)構(gòu)級的仿真分析。
由于通常人們主要關(guān)心應(yīng)力，細節(jié)分析又常稱為細節(jié)應(yīng)力分析。隨著計算機軟硬件的發(fā)展，細節(jié)分析在功能和規(guī)模上得到了很大發(fā)展。
下面是細節(jié)分析示例。
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