ANSYS模拟悬臂梁弹塑性分析-循环加载与Bauschinger效应
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更新于2024-08-10
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"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。
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沃娃
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