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./压力容器分析设计单杆拉伸实验仿真模拟XX理工大学DalianUniversityofTechnology目录1问题描述12建立几何模型13材料特性和有限元模型23.1材料特性23.2有限元模型34载荷设置和求解34.1载荷设置34.2非线性设置34.3求解35后处理35.1通用后处理35.2时间历程后处理4.1问题描述单轴拉伸实验是最基本也是最重要的材料力学性能实验,此实验包含了材料的弹性伸长和塑性变形.用大变形弹塑性有限元方法模拟切口试样的拉伸过程,分析其最小横截面上的应力、应变分布特点,来研究材料力学行为.2建立几何模型根据GB228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》,其中参考图形,如图1所示图1杆件拉伸实验参考图其中L0=50mm,Lc=55mm,Lt=85mm,d=10mm,为了简化计算,建立如图2的1/4平面模型,图2杆件几何模型图3杆件有限元模型3材料特性和有限元模型3.1材料特性本试件采用45＃钢,其中弹性模量E=210e3MPa,屈服强度σs=355MPa,抗拉强度σ利用ansys做大变形分析,将材料模型简化为弹塑性强化模型,并采用双向等向强化准则,其中Tangmod设置为0,材料应力-应变曲线如图4所示.图445＃钢应力-应变曲线图5模型边界条件3.2有限元模型为了便于计算,考虑到模型的对称性,选用plane182单元,在options中设置axisymmetric,然后划分网格如图3所示.4载荷设置和求解4.1载荷设置考虑到模型的对称,在图5施加对称边界条件.因为本次试验是要让杆件产生大变形,杆件会产生塑性变形,力载荷不容易控制,所以施加位移载荷,在杆件的端部施加disp=15mm移载荷.4.2非线性设置在求解控制器的分析类型中将大变形打开,在时间控制中设置载荷步的终端时间为1,打开自动时间步,载荷子步设置为1000,在频率选项设置写入每一步子步.4.3求解5后处理5.1通用后处理通过求解,得杆件Y方向大变形云图,如图6所示第四强度应力云图如图7所示图7图6图85.2时间

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