材料有限元分析课件7

6.2.结构分析结构分析分类： 静应力分析按对象性质模态分析 瞬态分析 线性分析按本构关系 结构非线性(大应变、曲屈等) 非线性分析材料非线性(弹塑、粘塑、粘弹、超弹等) 状态非线性(接触、疲劳等)MaterialPropertiesE=30x106psi

=0.3GeometricPropertiesL=12ind=1int=1inLoadingP=1000psi物性及边界条件求解应力集中问题TestAnalysisRatioCoarseModel

stressxmaxPLANE2六结点三角形单元301825830.856Submodel

子结构stressxmax301829790.987CoarseModel

stressxmaxPLANE146采用高阶形函数的六结点三角形单元301828900.958分析结果与比较求解因材料蠕变而引起应力松弛问题

蠕变－－应力恒定，应变随时间增加；松弛－－应变恒定，应力随时间减小。MaterialPropertiesE=30x106psin=7k=4.8x10-30/hrGeometricProperties

=10inA=1in2Loading

o=1000psiTo=900°Ft1=1000hrl物性及边界条件ExperimentAnalysisRatio190hr975.976.1.00420hr950.951.1.00690hr925.926.1.00880hr910.911.1.00950hr905.905.1.00Time分析结果与实验数据的比较(应力单位：SIG)求解超弹性问题已知：一个橡胶圆柱体夹在两个刚性板之间，其中，上板向下移动max距离。求解：圆柱变形状况，以及载荷与位移关系MaterialPropertiesE=2.82MPa

=0.49967Mooney-RivlinConstantsC1=0.293MPaC2=0.177MPaGeometricPropertiesr=0.2mLoading

max=0.2m物性及边界条件橡胶柱的超弹变形分析结果橡胶柱变形过程中的力和位移关系求解复合材料梁的弯曲问题已知：一根由两种材料构成长为L宽为W的梁，一端固定，另一端受到力矩Ms的作用；同时，环境温度由Tref均匀地上升到T0。求解：自由端在Z方向上的位移自由端上下两表面的X方向应力MaterialPropertiesMAT1:E1=1.2x106psi

1=1.8x10-4in/in/°FMAT2:E2=0.4x106psi

2=0.6x10-4in/in/°FGeometricProperties

=8inw=0.5int1=0.1int2=0.2inLoadingTo=100°FTref=0°FMy=10.0in-lb物性及边界条件单元划分Z方向的位移上下表面的应力SHELL99modelTargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000SHELL99model(withnodeoffset)TargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000SOLID46modelTargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000分析结果比较求解断裂力学问题已知：长板中央有一条裂纹求解：强度因子K1物性及边界条件分析结果(裂纹附近应力分布)分析结果(强度因子K1)比较求解非线性瞬态问题已知：一铜弹以给定的速度射向壁面；假设：壁面是刚性的、无摩擦的；求解：铜弹和壁面接触后80s内，弹的变形和速度的变化。物性和边界条件：弹性模量117.0e9Pa 铜的密度8930.0kg/m^3 泊松比 0.35 屈服强度400.0e6Pa 剪切模量100.0e6PaL=32.4e-3mD=6.4e-3m初速度227.0m/s有限元模型80s结束时铜弹的形状铜弹变形过程仿真铜弹接触壁面后80s内速度的变化(速度负值表示方向与Y轴相反)AirGapsBodyofSprueBushing,S2CoolingLine(Hole)Baffle(Hole)Part,S1S5S4S3S6S7S86.3材料成型应用

热流道模具温度控制沿粗实线设置温度（40°C）边界条件分析结果金属塑性变形材料：10号钢，板厚：1mm，E＝2.07e5，＝0.28冲压力：200KN，冲压速度：8000mm/s分析结果：成型过程分