等效應力云圖
關注創建者：一葉孤舟 創建時間：2022-01-11
等效應力云圖的視頻教程
（SCI復現）LS-DYNA環向應力和徑向應力云圖及單元曲線獲取方法
； 3.完美復現了SCI論文里的環向應力云圖，分析環向應力對于撰寫巖石爆破類的論文很有用處。
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等效應力云圖的實例教程
一、錯誤截圖
其他之前的步驟都沒有任何問題，只是繪制 vonMises（等效）應力云圖的情況下，大概率是這種問題。
可以采用如下的解決方案。
二、錯誤原因
安裝的時候Mechanical APDL Product Launcher中默認選擇了Use Distributed Computing(DMP)
三、解決方案
1.打開Mechanical APDL Product Launcher
2.將DMP改為SMP
3.重新運行程序生成即可
分析得到的轉動云圖如下所示，可見在粘接處轉動角幾乎為零。
圖 1 考慮傳矩時的轉角云圖
而沒有采用傳彎（扭）矩選項的轉動角明顯不為零，如下圖所示（采用2010版所得結果）：
圖2不考慮傳矩時的轉角云圖
應力結果也由明顯差別，采用傳彎（扭）矩選項得到的中面和頂面的等效應力云圖如圖3、圖4所示。從圖中可見，頂面等效應力明顯比中面高，最高值約為668MPa。沒有采用傳彎（扭）矩選項得到的中面和頂面的等效應力云圖如圖5、圖6所示。從圖中可見，頂面等效應力與中面的應力值略低, 最高應力僅為200MPa左右。
具體分析時是否要選上傳彎（扭）矩要根據實際結構連接情況，接近于鉸接的不能選傳彎（扭）矩選項，而接近于固支連接的則要采用傳彎（扭）矩選項。
圖3 用傳彎（扭）矩選項得到的中面的等效應力云圖
圖4 用傳彎（扭）矩選項得到的頂面的等效應力云圖
圖5 沒有采用傳彎（扭）矩選項得到的中面等效應力云圖
圖6沒有采用傳彎（扭）矩選項得到的頂面等效應力云圖
3 參考信息
模型文件：CarryMom.mud、NoCarryMom.mud
適用版本：Marc 2011及Marc 2011以后版本
展開 圖1 高速侵徹計算模型
2.模型的材料
在計算中鋼板采用結構剛，子彈采用非線性結構鋼材料，失效等效塑性應變為1.2，摩擦系數為0.6。
3.邊界條件（工作工況）
在圖1中的A和B位置施加對稱約束，子彈的初始速度為1300m/s。
4.計算結果
圖2最大等效應力與時間的關系
圖3 1.8e-5s時刻的等效應力云圖
圖4 5.8e-5s時刻的等效應力云圖
圖5 1.58e-4s時刻的等效應力云圖
圖6 2e-4s時刻的等效應力云圖
圖7 7.8e-5s時刻的等效應力云圖
圖8 1.685e-4s時刻的等效應力云圖
展開 圖4.1 框架等效應力云圖
圖4.2 裙座等效應力云圖
圖4.3 外罐體等效應力云圖
圖4.4 內罐體等效應力云圖
圖4.5 內罐體等效應力剖視圖
4.2 載荷工況二應力計算結果
工況二：內壓+自重+沿與運動方向成直角的水平方向、大小為額定質量乘以一倍重力加速度的慣性力；
圖4.6 框架等效應力云圖
圖4.7 裙座等效應力云圖
圖4.8外罐體等效應力云圖
圖4.9 內罐體等效應力云圖
圖4.10 內罐體等效應力云圖剖視圖
4.3 載荷工況三應力計算結果
工況三：內壓+沿垂直向上方向、大小為額定質量乘以一倍重力加速度的慣性力；
圖4.11 框架等效應力云圖
圖4.12 裙座等效應力云圖
圖4.13 外罐體等效應力云圖
圖4.14 內罐體等效應力云圖
圖4.15內罐體等效應力云圖剖視圖
4.4載荷工況四應力計算結果
工況四：內壓+沿垂直向下方向、大小為額定質量乘以兩倍重力加速度的慣性力。
展開 圖7 方案一模型
對目前第一次重構后的模型進行仿真分析，所得到的總變形和等效應力如圖8所示，最大變形點在加載區域，從整體來看零件的應力分布不太均勻，最大應力集中在螺栓連接處，部件中心處仍然存在大片應力較小的區域，說明還有許多減重空間。在應力云圖中紅色箭頭指出的位置，可能會發生失穩，所以決定在這個部位增加結構的穩定性，讓結構與工裝用四個螺栓連接。
圖8 方案一總變形與等效應力云圖
進行第二次重構模型，再做進一步的仿真。第二次重構的模型如圖9所示，可以看到對螺栓孔與載荷施加區域進行了更加細致的處理，同時也將零件進行了適當“瘦身”。
圖9 方案二模型
方案二模型的變形云圖和等效應力云圖如圖10所示，從云圖來看變形較小但應力分布依然不均勻，尤其在右圖等效應力云圖中箭頭指向的紅圈位置，應力較小，還有一定的減重空間，對其進行局部優化后進行進一步的仿真來做驗證。
圖10 方案二變形和等效應力云圖
在進行第三次重構后我們所得到的模型如圖11所示，在這次的挖孔減重當中并不是只考慮了圓形孔，同時也考慮到了更適合增材制造的水滴形孔，但是在仿真中的圓形孔應力分布更合理，總變形更小。
圖11 方案三模型
圖12 方案三變形和等效應力云圖
圖12中為重構后方案三變形和等效應力云圖，根據結果對比之前兩版方案可以看出總變形更小，應力分布更合理，部件主承力區應力區間均在20Mpa-50Mpa間，其中應力集中處在螺栓孔根部出現，預判斷裂位置為此位置。
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不同溫度下的應力云圖
（a）23.85℃ 時的等效應力云圖
（b）51.85℃ 時的等效應力云圖
總結
本仿真演示了如何模擬由形狀記憶合金制成的脊柱間隔器。通過力學加載和溫度變化，模擬了變形過程和形狀恢復過程。
<< 觀看案例視頻教程 >>
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綁定、無摩擦與摩擦接觸的對比分析1個月前
提取總變形和等效應力云圖等結果圖表，同時生成節點局部區域的云圖，用于對比節點剛度。
采用無摩擦接觸方式對梁柱節點進行建模
6、開展梁與柱間為無摩擦接觸的分析。在 Workbench 中復制該分析系統，并將其重命名為 “無摩擦接觸”。在 Mechanical 中編輯模型，將梁與柱之間的接觸改為無摩擦接觸。重新運行仿真，并與摩擦接觸工況下的結果進行對比。
下圖為Mises等效應力云圖，該載荷下應力主要集中在軸肩半徑周圍。
第二個載荷是在X方向上施加的扭矩，第一個載荷步下大小為0，第二個載荷步下大小為1000Nmm。扭矩產生的應力狀態如圖所示。
完成結構分析后，進入DesignLife計算疲勞。
ANSYS 中表達式1：(0.5*((sx-sy)^2+(sy-sz)^2+(sz-sx)^2)+3*(sxy^2+sxz^2+syz^2))^0.5
ANSYS 中表達式2：(0.5*((s1-s2)^2+(s2-s3)^2+(s3-s1)^2))^0.5
ANSYS 中表達式3：seqv
總結
在 Workbench 的后處理中，可直接查看對應理論的等效應力云圖
無人機機臂的靜應力分析11個月前
故需對電機座進行力學分析 ，已知飛機帶載起飛重量為165Kg（含載荷、線纜重量和拉力），單臂分擔重量為41kg，考慮飛機飛行狀況復雜故采用單臂48kg拉力進行靜力學分析，如云圖：
圖2 電機座應力云圖
圖3 電機座位移云圖
由電機座應力云圖可知，電機座的整體應力水平處于，在固定安裝位置及管固定斷面出應力水平較高，最大應力為，小于材料的屈服強度，屬于彈性變形階段；由等效應力云圖可知
初始的多晶模型（IPF color）：
damask運行結束后的收斂結果
變形結束后damask的等效應力云圖：
Abaqus umat計算的應力云圖：
可以看到，兩者的計算結果保持良好的一致性，需要注意的是Abaqus模擬時需要自己加入周期性邊界，而damask自動滿足周期性邊界。
圖6 分析任務及工況設置
計算得到的轉向架架構位移、應力分布、振型分布結果如下圖所示：
圖7 總體位移云圖
圖8 等效應力云圖
從后處理云圖可知，最大位移數值為7mm，最大等效應力數值為304Mpa，滿足設計需求。
圖 2 模型部件創建設置
圖3 低階單元模型的等效應力云圖
圖4 高階單元模型的等效應力云圖
2） 一旦創建了所需的所有模型部件，就可以在新的Mentat數據庫中導入模型部件，并將它們放置/定位在不同的位置。然后，用戶將能夠比較增量0中不同模型的結果。
本例采用表1中Mooney?Rivlin模型的材料系數進行了硬度為50和70， C2/C1 分別為0.05、0.25和0.5時的硅橡膠壓縮仿真，所得到的等效應力云圖和最大主應變云圖如圖1和圖2。
