ANSYS塑性PPT学习教案

1、会计学1ANSYS塑性塑性第1页/共76页第2页/共76页E第3页/共76页 屈服点屈服点 y弹性弹性塑性塑性卸载卸载第4页/共76页 弹性弹性理想塑性理想塑性应变强化应变强化上屈服点上屈服点破坏破坏第5页/共76页第6页/共76页n,卸载后都是完全可恢复的. 比例极限比例极限屈服点屈服点第7页/共76页 屈服点屈服点弹性弹性塑性塑性第8页/共76页 弹性弹性-理想塑性理想塑性应变强化应变强化 y y y y 单轴应力单轴应力-应变曲线应变曲线第9页/共76页第10页/共76页第11页/共76页21323222121eye第12页/共76页在三维中在三维中, 屈服面屈服面 是一个圆柱面是一个圆

2、柱面, 其轴为其轴为 1= 2= 3. 在二维中在二维中, 屈服准则图示为一个椭圆屈服准则图示为一个椭圆. 任何在这个屈服面内的应力状态都是任何在这个屈服面内的应力状态都是弹性的弹性的, 任何在此屈服面外的应力状态都将引起屈服任何在此屈服面外的应力状态都将引起屈服. 2 1 1 3 2 1= 2= 3第13页/共76页 弹性的弹性的塑性的塑性的 2 1 3 y主应力空间主应力空间单轴应力应变单轴应力应变第14页/共76页第15页/共76页弹性弹性塑性塑性加载后的屈服面加载后的屈服面初始屈服面初始屈服面第16页/共76页 2初始屈服面初始屈服面 1后继屈服面后继屈服面随动随动 强化强化.屈服面大

3、小保持不变屈服面大小保持不变, 并沿并沿屈服方向平移屈服方向平移.等向等向 强化强化.屈服面随塑性流动在所有方屈服面随塑性流动在所有方向均匀膨胀向均匀膨胀. 2初始屈服面初始屈服面 1后继屈服面后继屈服面对于小应变循环载荷对于小应变循环载荷, 大多数材料显示出随动强化行为大多数材料显示出随动强化行为.第17页/共76页n压缩阶段屈服极限降低，其数量是拉伸时屈服极限的提高量。因此在两屈服间总存在2y的差别 。(从包辛格效应也可知道) 2 1 3 2 2 y y 初始屈服初始屈服面面后继屈服面后继屈服面a a第18页/共76页n随动强化通常用于小应变、循环加载的情况 y2 y 第19页/共76页

4、2 1 3 2 2 y 初始屈服初始屈服面面继后屈服面继后屈服面第20页/共76页 y2 注意压缩的后继屈服应力等于注意压缩的后继屈服应力等于拉伸时的达到的最大应力拉伸时的达到的最大应力. 等向强化经常用于大应变或比等向强化经常用于大应变或比例例 (非周期非周期)加载的模拟加载的模拟. 第21页/共76页 双线性双线性多线性多线性非线性非线性第22页/共76页应力应力应变应变应变速率增加应变速率增加第23页/共76页NameLabelYieldFlow RuleHardeningMaterialCriterionRuleResponseBilinearBKINvon MisesAssociat

5、iveKinematicBilinearKinematicHardeningMultilinearMKINvon MisesAssociativeKinematicMultilinearKinematicKINHHardeningBilinearBISOvon MisesAssociativeIsotropicBilinearIsotropicHardeningMultilinearMISOvon MisesAssociativeIsotropicMultilinearIsotropicHardeningVoce NonlinearNLISOIsotropicHardeningAnisotro

6、picANISODrucker-PragerDPAnands ModelANANDChabocheCHABHill AnisotropicHILL这些塑性选项在这些塑性选项在高级结构非线性高级结构非线性 培训手培训手册中讨论册中讨论. 第24页/共76页第25页/共76页第26页/共76页第27页/共76页第28页/共76页第29页/共76页18x Element FormulationProsConsWhen to UseB-BarEfficient for nearly-incompressible, bulk-deformation problemsMay be susceptible

7、to shear lockingB-Bar with Mixed u-PEfficient for nearly- or fully-incompressible, bulk-deformation problemsSame considerations as above, plus direct solvers required due to Mixed U-PEnhanced StrainWill handle bending-dominated, nearly-incompressible problems.Extra CPU time required for Enhanced Str

8、ain terms (condensed out at element level)Enhanced Strain with Mixed u-PWill handle bending-dominated, nearly- or fully-incompressible problems.Same considerations as above, plus direct solvers required due to Mixed U-PSimplified Enhanced StrainWill handle bending-dominated problems.Some extra CPU t

9、ime required for Enhanced Strain terms (condensed out at element level)Simplified Enhanced Strain with Mixed u-PWill handle bending-dominated, nearly- or fully-incompressible problems.Same considerations as above, plus direct solvers required due to Mixed U-PURIWill handle shear locking and nearly i

10、ncompressible problems.Because of hourglass modes, not recommended choiceURI with Mixed u-PWill handle shear locking and fully incompressible problems.Same considerations as above, plus direct solvers required due to Mixed U-PRecommended for most analyses, especially bulk-deformation problems.Recomm

11、ended if problem is bending-dominated. If problem has some bending, use when accuracy is an issue.Recommended choice only for compatibility with LS-DYNA in implicit-to-explicit or explicit-to-implicit simulations.Recommended if problem is bending-dominated with finite strains. If problem has some be

12、nding, use when accuracy is an issue.- 18x单元提供最单元提供最多的非线性材料模多的非线性材料模型和公式选项型和公式选项第30页/共76页积分点积分点 (完全积分完全积分)简化积分简化积分第31页/共76页弯曲网格密度示例弯曲网格密度示例第32页/共76页EX屈服屈服点点T3T2T1第33页/共76页量, 那么在将它输入ANSYS 进行大应变分析之前, 必须转换为真实应力-对数应变数据.真实真实应力应力应变应变工程工程第34页/共76页第35页/共76页 y y ET双线性随动强化所需的输入数据是弹性双线性随动强化所需的输入数据是弹性模量模量E、屈服应力

13、屈服应力 y 和切线模量和切线模量ET. 第36页/共76页第37页/共76页第38页/共76页(下页续下页续)第39页/共76页Rice 模型模型(缺省缺省)包括随温度增包括随温度增加的应力松弛加的应力松弛. 最多可以定义六条温度相关曲最多可以定义六条温度相关曲线线. 注意切线模量不能为负或大于注意切线模量不能为负或大于弹性模量弹性模量. 第40页/共76页第41页/共76页通过通过GUI 输入数据后输入数据后, 这些命令这些命令自动写入自动写入log文件中文件中.可以保存在文本文件中可以保存在文本文件中, 用用 /INPUT命令读入命令读入.进一步的讨论参见这些命令的进一步的讨论参见这些命

14、令的在线文献在线文献第42页/共76页第43页/共76页MKIN 和和 KINH 都通过输入弹性模量和都通过输入弹性模量和应力应力-应变数据点定义应变数据点定义, 弹性模量弹性模量(E)的的输入步骤与输入步骤与 BKIN 模型相同模型相同.第44页/共76页第45页/共76页温度相关屈服行为.n由于KINH提供最新的技术，将集中讲述定义 KINH模型的过程。n定义KINH 和 MKIN 的操作过程很相似。第46页/共76页(下页续下页续)第47页/共76页点击加入每条曲线最多可点击加入每条曲线最多可达达20个应力应变数据点个应力应变数据点单击加入最多可达单击加入最多可达40条温度相关曲线条温度

15、相关曲线第48页/共76页注意注意:从材料模型界面生成的材从材料模型界面生成的材料数据表曲线图的标题中有料数据表曲线图的标题中有“preview”字样字样.第49页/共76页显示材料标识号显示材料标识号.单个数据点有标识单个数据点有标识.第50页/共76页第51页/共76页第52页/共76页 y y ET要求输入要求输入: 弹性模量弹性模量E,弹性泊松比弹性泊松比, n n 屈服应力屈服应力 y, 切向模量切向模量 ET. 输入步骤与双线性随动强化模型相同输入步骤与双线性随动强化模型相同.第53页/共76页要求输入要求输入: 弹性模量弹性模量 E,弹性泊松比弹性泊松比, n n 应力应变数据点

16、应力应变数据点输入步骤与输入步骤与KINH模型类似。模型类似。第54页/共76页第55页/共76页(接下来的过程与定义接下来的过程与定义KINH一样一样)第56页/共76页第57页/共76页第58页/共76页 超出最后数据超出最后数据点点ET = 0 ET = 0第59页/共76页第60页/共76页第61页/共76页第62页/共76页第63页/共76页对于有塑性应变的单元对于有塑性应变的单元, 积分点值拷贝积分点值拷贝到节点到节点(不不 外推外推)第64页/共76页6.0版本后版本后, 通常不需通常不需要输入有效的泊松比要输入有效的泊松比.(v)对于等效对于等效 弹性应变弹性应变, 是每个用户通过是每个用户通过MP,PRXY, 输入的值输入的值.(v)对于等效对于等效 塑性应变塑性应变计算的是计算的是 0.50第65页/共76页elxzelyzelxyelzelyelxplxzplyzplxyplzplyplx第66页/共76页totxztotyztotxytotztotytotx EPTO EPPLEPEL第67页/共76页式中 x, y等是适当的应变分量, n 是有效泊松比.2122222223121xzyzxyxzzyyxeqvn第68页/共76页eleqveqvE第6