ANSYS模拟悬臂梁弹塑性分析-循环加载与Bauschinger效应

"有限元分析基础教程" 在有限元分析中，悬臂梁的弹塑性分析是一个重要的应用案例。在标题提及的算例中，一个厚度为1cm的悬臂梁受到循环载荷，其材料是非线性的，具有多线性弹性属性。ANSYS软件被用来进行这种复杂情况的计算，利用2D的平面单元PLANE42来建立模型。在ANSYS中，建模的关键步骤包括设置几何参数、定义材料属性（如弹性模量和屈服极限）、设定加载历程以及选择适当的显示变量来观察P点的应力-应变行为。 在材料模型方面，多线性弹塑性模型（mkin）被用于模拟材料在不同应变下的非线性响应。这种模型能够反映出材料在正向和反向加载时的Bauschinger效应，即材料在不同加载路径下的屈服行为。表9-3提供了实验数据，展示了在不同应变下材料的应力变化，这些数据用于定义材料的非线性行为。 在分析过程中，时间后处理功能被用来追踪特定位置P的节点，以便在每次加载步骤后查看其应力和塑性应变。在后处理阶段，选择2号变量（应力）和3号变量（塑性应变）作为显示变量，通过设置横轴为3号变量，绘制出2号变量随3号变量变化的曲线，从而揭示了材料的Bauschinger效应。 此外，提到的《有限元分析基础教程》由曾攀教授编写，涵盖了有限元分析的基本原理和典型应用，包括静力结构、振动、传热以及弹塑性材料分析。该书不仅讲解理论，还提供了MATLAB程序和ANSYS算例，使得读者可以学习如何实际应用有限元方法解决工程问题。该教程适用于大学高年级学生、研究人员和工程师，特别是那些对MATLAB编程和ANSYS软件感兴趣的读者。 这个案例涉及的知识点包括： 1. 弹塑性材料的非线性行为 2. 多线性弹性模型在有限元分析中的应用 3. ANSYS软件的建模和求解流程 4. 使用有限元法处理循环加载问题 5. Bauschinger效应的理解与计算 6. 后处理技巧，如选择显示变量来观察应力-应变曲线 7. 有限元分析的基本理论与实践应用 8. 曾攀教授的《有限元分析基础教程》作为学习资源 以上内容详细解释了标题和描述中涉及的有限元分析概念和技术，以及它们在实际工程问题中的应用。