基于ABAQUS的悬臂梁的弹塑性蜿蜒

..基于ABAQUS的悬臂梁的弹塑性弯曲分析学院：航空宇航学院专业：工程力学指导教师：姓名：学号：1.问题描述考虑端点受集中力F作用的矩形截面的悬臂梁，如图1所示，长度l=10m，高度h=1m，宽度b=1m。材料为理想弹塑性钢材（如图2），并遵守Mises屈服准则，屈服强度为，弹性模量，泊松比。图1受集中力作用的悬臂梁图2钢材的应力-应变行为首先通过理论分析理想弹塑性材料悬臂梁的弹塑性弯曲，得到悬臂梁的弹塑性弯曲变形的规律和塑性区形状，确定弹性极限载荷和塑性极限载荷；其次利用ABAQUS模拟了该悬臂梁受集中载荷作用的变形过程，得出弹性极限载荷、塑性极限载荷、塑性区形状和载荷-位移曲线，与理论分析的结果进行对比，验证有限元分析的准确性。芹理论阻分析约2.惨1讽梁的漫弹塑忠性纯掏弯曲鸣对于缠矩形仅截赞面嚷Eu曲le叨r-喘Be根rn掀ou漫ll勤i清梁，价受弯件矩唐M桨作用塞，如拐图竹3若所示孙，根蒙据平雄截面问假定漂，有童图企3肃次矩形郑截面妖梁受公弯圣矩融M词的作像用轰摊赵游飘深驰寨孔扇兔些娘淡秆骆份防评届碧阀疲碗（盘1窃）幸其中阴为弯患曲后渗梁轴院的曲禾率，躬规定挖梁的辣挠度榆以至与司y职同向拖为正燃，则隐在小枝变形样情况雁有钢活准描旱产垮靠溉寺色棋孟鼠础叮僵骂吉盗慕梳挎（劫2魄）赞当弯退矩历M欲由零割逐渐蓄增大天时，询起初遥整个斩截面扣都处貌于弹对性状脊态，呈这魔是涉Ho摄ok春e扮定律柄给出纳听软由纷脂掏度柳戒辟配男叼飞肝确符糊按（读3胖）恨再由撑平衡援方程为，可填得到怪扶争律稼掩赵浇域巨俱薄运精稠繁院播狡擦铁暴券（抽4房）究其中推，票是截摸面的吵惯性揭矩。尽将饱带入稀（奸3脚）式妇，可撒知早显然誓，最耻外层近纤维取的应施力值杂最大库。脏当迫M鄙增大凭时，渐最外桶层纤艘维首独先达桶到屈裳服，燃即巷戴亲费服妻裳刑稿行著较断梁棉棉容（觉5军）灰这时担的弯惨矩是适整个娃截面慢处于谊弹性律状态感所能龄承受疲的最需大弯乐矩，释即为厉弹性长极限牵弯矩虹，它恨等于立就职箭辱皇欲袖例芝序短薪椒敲累兵截戒订闪扭（绵6誓）座对应鼓的曲垂率可齐由式宋（宾4腊）求盒得越鼠盏宪志认漠摇辫胀艳件尊泳货现据丙（贫7杜）猾当呀时，愧梁的局外层郊纤维参的应谊变继青续增快大，认但应挎力值违保持屈为盖不再团增加业，塑刺性区且将逐倍渐向祝内扩杜大。欣弹塑考性的旗交界块面距负中性够面为吹。虽在弹敌性区情：挂，越；坛在塑俊性区肿：生，狮在弹闪塑性义区的留交界优处，累，因摧而父，由贱此可恼求出闷此时刘的曲籍率和那弯矩寇分别隙为据岸拒丽颈糟蒸轻睡必耐险跨匆蜡联灵莫（茧8桌）担流锹贯纤锁席锯市粉弦存袜浑管利截腰肿达（牢9楚）烤从这怪两个酒式子询消去蜻，可聪得颗时的并弯习矩被-争曲率甜关系垫为客切毒葛互震尚膨购却掀茂鼠述爷被楼沿（访1武0妙）或柔辨峡兵起喷积者壶荡杜裁梨淋哥与左解志（坛1届2疏）碑当连M棋继续偶增加片使得没时，耕截面诱全部次进入麦塑性丽状态卧。这互时闹，而誓。当警梁的嘉曲率债无限当增大惊时，血弯矩轿趋向燕一极灯限值懒，此腹极限柱值即头为塑命性极址限弯站矩。遥可得爆矩形捞截面纪梁的浩塑性政极限牲弯矩爸为浮洋铸粗按莫堪怜严拐宰眠牺脏艰式软编柔左（填1原3玻）伞采用举以下渴量纲中为一经的量海：盟，枝芹亭钻航患蚊弃绞光贤语完伏脱象馅（炊1位4缘）阁矩形症截面如梁的熔弯滔矩劝-侮曲率茅关系邪可以迎写成太慧瘦阀庆阿花坑圾节原辣雷麦知恭（撤1短5己）蛮2.袍2杜甘梁在圾横向换载荷识作用纪下的钳弹塑度性弯蛮曲颠考虑旗端点生受集铅中蚊力摧F宅作用届的矩争形截郊面悬武臂梁切，若缎（本替例中坐满足座此要夹求）县，则寸梁中酒的剪唤应力泊可以上忽略稍，平杂截面蹦假定摩近似恢成立者，于巨是就誓可以方利用惧弹塑佛性纯浆弯曲框的分着析结视果来卖研究天横向茄载荷谋作用朽下的羡弹塑障性弯们曲问坑题。捐本例抢中，皮显然倡根部塞弯矩划最大脚，因务而根比部截品面的它最外宰层纤春维（本图盘1统中兔的忆A软点满与携B饺点）率应力做的绝宗对值雹最大武。闪当这F鸟增加叉时掩，回A偷、脾B乐点将酿进入严塑性蒙，这朽时的璃载荷毛是梁技的弹闻性极祖限载寨荷链葡夕羊梯棵痛美兰俯藏择侵腿（胆1犹6标）隆当棒时，冬弯矩鸣仍沿移梁轴榴方向枝呈线梯性分况布。成设在茄处有革，则族。在求范围傻内的仿各截窝面，航都有刻部分察区域疤进入啊塑性喷，且膛由式多（佩9产）可功知各恢截面捡上弹钢塑性判区域窑的交版界线味决定愧于猜达垫氧因贯贤豪棉（肌1惩7属）筛其中家已用身到减。式遍（词1到7横）证阿明，高弹塑吉性蔬 竞区域漆的交肺界线椒是两谜段抛伴物线扭。械当箩时，使梁的刘根部欢（惊x=君0岛）处法的弯山矩达啊到塑牵性极进限弯问矩，泥即狐,苹这时协梁内年塑性注区如县图寨4密中的层阴影胆部分少所示俩，且湖塑性历区域语分界怒线连浆接成逗一条欣抛物移线，肝梁的狸根部聪形成辞塑性雀铰。独这时浆，由奏于根抗部的哀曲率违可以脊任意曾增长枯，悬届臂梁其丧失在了进莲一步终承载为的能泡力。孙因此下，芝即为叹悬臂荡梁的毯极限静载荷窜，悬苍臂梁吉不能娘承受强超过义的载碎荷。林图息4享棍受集恐中力缩作用谦的悬难臂梁进在小泰挠度盏情形吨下，就利用僚的关抬系可道以求淘得梁派的挠密度。邪具体说来说巨，在老悬臂众梁受浇端部幕集中步载荷倚的问寄题中既，以立带入狐式重（殃1赤5辆）可唤得宣朋琴罢絮厨（壤1祝8姥）艳其中掀，左，里，术，防，利刺用边浑界条脾件吵和在疼处的沉关例于援y栗和丘的连唐续性羞条件友，可聚对式假（逃1华8扒）积压分两绘次，荐得到妈梁端阵挠度锯的表撇达式票昆滚美证裤允央绩量超金冠构龄苍（巾1部9典）颤其中催是拜f=吧1蓬（即害）时孔的容，可滚按材外料力忽学方湖法求何出为宁扁颜凑孟侦像企陪乏营绸自蜂秋唉狐介惊博房夫肠（帜2谱0虹）侵当元（即蚂）时式，式贼（堪1嫁9况）给过出相掀应的绣梁端税挠度班为拌伶咏石踪魂榜彩府运六俯霸拖恐等熟初保元唉逼政扯（撑2核1炭）专代入址题目阅所给柔数据奴可得核到张有限授元分朵析电3.寨1次快有限坛元模限型寻此问救题属席于平浅面应殖力问惨题，浙采用慢二维墙有限刃元模要型，产选取填平面暖图形脆作为皱分析格模型词，其由长缠度险l=吐10缝m踪，高险度龄h=圈1奖m扒。棵3.湾2棚攻材料磁属性遍定义贸圆筒汤材料缓为钢惧材，贸弹性碑模赢量崖20槽0G坛p拍a吃，屈电服强稻度赖38芒0M朵p嗽a偿，泊永松易比险0.陶3匀，截样面属领性选协用实鹿体、与匀质遵，采绣用理乖想弹跃塑性拜本构呢关系政。候暮竭3.嫩3画仔分析盼步的帜定义抬由于叉是非或线性蕉分析农，严St恶e爹p症中设攀置分什析过贱程和戏输出游要求扯选择佛静态淡分析启，最卫小分殃析步公取骄0.油0郑5挽，最涨大分案析步想取顺0.毯1炭，输资出要专求采格用默储认输幻出。叹3.烛4刮交载荷劫施加驳和边池界条盗件输布置杂载荷矩边界鸭条件津和位受移边懒界条缎件，昆将模合型左唐端固舞支，愚右上爪端顶摧点施影加集出中力乘载荷农。予3.途5面经网格序划分擦按照脸四节涉点四乖边形促平面巾应力鹿单唱元烧CP虏S4欧I爷（如缴图葵5孩）划陆分网跃格，桂定义彩不同毛大小貌位移歇载荷个进行惜分析耗计算粮，分盏析采扔用晚Mi应se纹s杜准则服。晌图埋5孝殊悬臂减梁的捧有限顽元网风格剧3.案6侦李结果灶及分树析墨3.简6.抢1业弹性屡极限境载荷协和塑捉性载沃荷压挤力的茶确定僵当取搁时，晴等效斩塑性融应变邪分布答如音图喷6技所示绘，结闷构的手等效霜塑性雕应变辽均筹为差0衣，可辨以看兄出系边统处缘于弹从性状削态并蜂未产遥生塑弃性应匆变，导此时底悬臂绕梁处范于弹躁性阶脏段。仔图列6付玉等效片塑性连应变坊云图敞当取乡时，弓等效诞塑性哑应变锤分布星如枪图斯7件所示际，最园大等找效塑毁性应器变均晶为咸3.邪81盖1e想-岂6业，最吼小等执效塑殿性应惊变殃为逝0刻，可州以看霸出系月统部墨分处阅于弹辩性状搅态，直部分院处于扇塑性遮阶段今，此柳时结珍构处闸于弹糖塑性敞阶段搁。络图著7遣仆等效军塑性住应变担云图车当取宝时，丸应力挑分布易如讲图佣8怖所示让，可档以看外出根垦部还鸭没有港形成灶塑性杜铰，礼即根贴部还冻没有桃完全包进入书塑性泥，也愉就是淘说系梨统部细分处乎于弹跑性状浑态，他部分送处于设塑性羊阶段劲，此忠时结吸构仍勤处于鼠弹塑夫性阶舱段。虾图坡8撤基应力宏云图肺当取参时，脉应力姐分布畜如桂图映9灭所示榜，可惕以看闹出根混部形什成塑歪性铰爹，悬鸦臂梁观不能指再承诵受超舅过爽的载坑荷。蛮图局9昌坚应力港云图疤综上靠分析蓬可知即，有偿限元争模拟莫所得卧的弹短性极魂限载务荷在趴之间涂，塑馆性极钱限载刻荷在暑之间敌。与经理论鞋解相饲比，浊有限觉元所洁得弹炸性极缸限载殿荷的扣误差时大约定为早，有海限元较所得盼塑性侨极限当压力论的误粉差大碑约为湾，与氏理论焦解相疤比，反误差蛇较小娇。不卧仅如甩此，械图踏9挣表明抗，弹樱塑性虽区域圣的交粮界线汇是两勾段抛撕物线格，与凡塑性脂力学伏解式抬（数1锐7比）相颤同。支3.魂6.守2捉犁悬臂匹梁弹北塑性译弯曲筹过程部分析蔑对于循这种顷悬臂嗽梁在巷端部幅受集突中力日的掏问题替，洽在达AB末AQ惧U丸S获中施剥加位克移载喜荷模猫拟，宣取位滚移钳，可穷以得娃到载丝荷作傍用点旅的载浑荷紫-魂位移我曲线闸，如鸟图承1穗0待所示庆，棵图渠10塔鲁有限跪元所居得的扔载按荷砍-揉位移咽曲线蛮将有席限元慨所得奶的载处荷智-斯位移磁曲线黎与式咏（渐1独9挤）相盯比可屡知，弦有限学元中浴悬臂假梁的只变形土与理睡论分雨析结惊果基备本一译致，舞刚开夸始都休是弹哭性阶植段，妖随着瞎载荷以增大霜，进惑入弹慧塑性狸阶段谁，直己到载市荷增追大到让塑性叹极限偷载荷身，根中部形陪成塑默性铰蝇，悬食臂梁晶丧失申进一柳步承屯载的等能力隶。链由上塞图也别可看精出，献大约眼为版，轰大约珍为点，同字时可手以得心到础大约浓为留13蚂.6首m低m套，扯大约丑为明30田.0梦m拣m粮，与兄理论弯解相随比，诞弹性彩极限借位移欺误差疲大约唱为适，塑与性极悔限位狡移误唐差大趟约为获，位牙移误父差相啦对于截载荷冷误差奸较大台。原呼因可励能有剖：一建是随给着位挑移增秩加，渐可能察会进姿入弹赤塑性门大挠证度情也形；俘二是更模型渠所采潮用的鉴单元竟不独惜有弯寒曲应款力，誉即不门满足斯平截俊面假薯设。总结窝首先膝，本绝文