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demons1993新蟲 (初入文壇)
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請各位看看我的命令流，為何計算得到的殘余應(yīng)力完全不正確？ 已有1人參與
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我想通過ANSYS模擬帶圓孔平板試件的反復(fù)加卸載過程，并獲得某一級荷載卸載之后的殘余應(yīng)力分布圖。根據(jù)荷載步文件法編寫了如下命令流，但計算結(jié)果貌似完全不正確。以某一級荷載卸載之后的應(yīng)力分布圖為例（如圖所示），缺陷處的應(yīng)力最大值與沒卸載之前相差不大，而且缺陷形狀從圓形變成了矩形，觀察卸載過程中的應(yīng)力變化，發(fā)現(xiàn)應(yīng)力最大值總是先減小后增大。一直找不到問題所在很是困擾，請各位能夠不吝賜教，指出問題所在，謝謝！ /PREP7 ET, 1, PLANE183 KEYOPT,1,3,3 R,1,4 MP,EX,1,206000 MP,PRXY,1,0.28 TB,KINH,1,1,11 TBTEMP,0 TBPT, ,0.00194,399.64 TBPT, ,0.01111,400 TBPT, ,0.01268,420 TBPT, ,0.01668,440 TBPT, ,0.02146,460 TBPT, ,0.02726,480 TBPT, ,0.03467,500 TBPT, ,0.04487,520 TBPT, ,0.06138,540 TBPT, ,0.11673,560 TBPT, ,0.15646,560 RECTNG,0,130,0,30 CYL4,65,15,2 ASBA,1,2 SMRT,1 MSHAPE,0,2D MSHKEY,0 AMESH,ALL FINISH /SOLU ANTYPE,0 DL,4, ,ALL OUTRES,ALL,ALL PRED,ON, ,ON LNSRCH,1 AUTOTS,1 NSUBST,10 TIME,1 SFL,2,PRES,-41.6667 LSWRITE,1 TIME,2 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,2 TIME,3 SFL,2,PRES,-83.3333 LSWRITE,3 TIME,4 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,4 TIME,5 SFL,2,PRES,-125 LSWRITE,5 TIME,6 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,6 TIME,7 SFL,2,PRES,-166.6667 LSWRITE,7 TIME,8 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,8 TIME,9 SFL,2,PRES,-208.3333 LSWRITE,9 TIME,10 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,10 TIME,11 SFL,2,PRES,-250 LSWRITE,11 TIME,12 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,12 TIME,13 SFL,2,PRES,-291.6667 LSWRITE,13 TIME,14 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,14 TIME,15 SFL,2,PRES,-333.3333 LSWRITE,15 TIME,16 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,16 TIME,17 SFL,2,PRES,-375 LSWRITE,17 TIME,18 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,18 TIME,19 SFL,2,PRES,-416.6667 LSWRITE,19 TIME,20 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,20 TIME,21 SFL,2,PRES,-458.3333 LSWRITE,21 TIME,22 SFL,2,PRES,0 LSWRITE,22 CNVTOL,F, ,0.02,2 LSSOLVE,1,22 FINISH /POST1 SET, , ,1, ,16 PLNSOL,S,EQV,0,1.0 FINISH 卸載后的等效應(yīng)力分布圖 |
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【答案】應(yīng)助回帖
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demons1993: 金幣+12, ★★★很有幫助 2015-09-04 19:21:25
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1 卸載前后應(yīng)力的變化，與材料進(jìn)入塑性的程度有關(guān)。如果材料已經(jīng) "深入" 到塑性階段，卸載時應(yīng)力一般是不會下降到彈性情況的。 2 你顯示的應(yīng)力云圖，圓孔幾乎成了矩形，估計是你選擇的顯示比例不對，將顯示比例改為 TRUE Scale，應(yīng)該就不會了。或者在顯示結(jié)果之前先執(zhí)行命令： /DSCALE,ALL,1.0 然后在顯示結(jié)果云圖。 3 另外，你的材料非線性數(shù)據(jù)，在彈性部分之后，緊接著一小段近似為理想塑性了： TBPT, ,0.00194,399.64 TBPT, ,0.01111,400 ! 應(yīng)力 400 與 399.64 幾乎相同，類似理想塑性 這可能有些不太合理。 |
2樓2015-09-03 17:39:25
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首先感謝您的回答，您所說的第二點(diǎn)解決了圓孔變成矩形的問題，另外我也考慮過將屈服平臺簡化為一條水平線對計算結(jié)果是否會有影響，于是我將塑性階段的應(yīng)力應(yīng)變曲線簡化為兩段斜率不同的直線（只用了0.00194,399.64；0.03467,500；0.15646,560三個數(shù)據(jù)），但對于計算結(jié)果我還是有兩點(diǎn)疑問（部分應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù)我已列表給出）： 1.應(yīng)該來說，40KN作用下材料塑性變形剛開始發(fā)展，因此，卸載前后應(yīng)力相差不大是否合理？ 2.從表中可以看出，卸載后的彈性應(yīng)變并不為零（約等于屈服應(yīng)變），這是否合理，是否會影響計算結(jié)果的正確性？ 部分應(yīng)力應(yīng)變數(shù)據(jù) |
3樓2015-09-03 20:39:06
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4樓2015-09-03 22:09:03
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5樓2015-09-04 09:30:01
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6樓2015-09-04 10:05:06
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不知道你在哪里看到的這個解釋？ 我認(rèn)為這個解釋是不正確的。殘余應(yīng)力應(yīng)該是外部因素在結(jié)構(gòu)中造成應(yīng)力，外部因素消除后，仍有一定的應(yīng)力存在，才可以稱為 "殘余" 應(yīng)力。如果是外力造成的彈性應(yīng)力，當(dāng)載荷消除后，結(jié)構(gòu)應(yīng)該回復(fù)原狀，不會有殘余應(yīng)力否則就不是彈性應(yīng)力了。只有當(dāng)結(jié)構(gòu)在外力作用下進(jìn)入了塑性狀態(tài)，在外力消除后，變形不能完全消除，才會有殘余應(yīng)力。 如果按照你看到的解釋，講的是在外力作用時結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)力，而不是外力消除后的情況，這與 "殘余" 有什么關(guān)系呢？ 給你看一些關(guān)于殘余應(yīng)力的解釋吧，均引自網(wǎng)絡(luò)： "殘留應(yīng)力（ResidualStress）：構(gòu)件在制造過程中，將受到來自各種工藝等因素的作用與影響；當(dāng)這些因素消失之后，若構(gòu)件所受到的上述作用與影響 (變形、應(yīng)力等) 不能隨之而完全消失，仍有部分作用與影響殘留在構(gòu)件內(nèi)。這種殘留的作用與影響，也稱殘余應(yīng)力。" "外界因素 (如載荷、溫度)超過一定范圍時，構(gòu)件內(nèi)的應(yīng)力超過彈性極限，因而使構(gòu)件產(chǎn)生了塑性變形；外界因素消除后，構(gòu)件內(nèi)仍殘存著應(yīng)力；此應(yīng)力稱為殘余應(yīng)力。如熱加工(鑄造、鍛壓、焊接)過程中，由于工件受熱程度不同、冷卻速度不同、變形不同，都會使工件內(nèi)產(chǎn)生不同程度的殘余應(yīng)力。殘余應(yīng)力過大，會使工件的變形過大，甚至使工件斷裂。常用退火、回火、時效等消除殘余應(yīng)力。與殘余應(yīng)力相應(yīng)的應(yīng)變，稱為殘余應(yīng)變(residual strain)。系由分子的立體構(gòu)型未來得及平衡造成的。該應(yīng)變對工件會有不利影響，制件生產(chǎn)中應(yīng)盡量避免。" "Q:什么是殘余應(yīng)力？殘余應(yīng)力是什么意思？ 殘余應(yīng)力是衡量零件質(zhì)量的重要指標(biāo)之一，也是學(xué)習(xí)的一個難點(diǎn)。 用能量作功的方法可以加深對殘余應(yīng)力的認(rèn)識：外力使零件變形，其中引起塑性變形的外力作的功以零件內(nèi)部材料變形而存貯在零件內(nèi)。當(dāng)外力消除以后，應(yīng)力不均勻的能量要施放出來，引起了零件緩慢地變形，即殘余應(yīng)力作功，使原有加工精度逐漸喪失，直到能量全部施放出來為止，變形結(jié)束。尤其在儀器生產(chǎn)中，殘余應(yīng)力可能使整臺儀器喪失精度而成為廢品。應(yīng)當(dāng)了解殘余應(yīng)力的“緩釋”特點(diǎn)，熟悉殘余應(yīng)力產(chǎn)生原因，掌握減小和消除殘余應(yīng)力的技術(shù)手段。 殘余應(yīng)力的產(chǎn)生 在機(jī)械制造中，各種工藝過程往往都會產(chǎn)生殘余應(yīng)力。但是，如果從本質(zhì)上講，產(chǎn)生殘余應(yīng)力的原因可以歸結(jié)為： 1.不均勻的塑性變形； 2.不均勻的溫度變化； 3.不均勻的相變。 殘余應(yīng)力的作用 機(jī)械零部件和大型機(jī)械構(gòu)件中的殘余應(yīng)力對其疲勞強(qiáng)度、抗應(yīng)力腐蝕能力、尺寸穩(wěn)定性和使用壽命有著十分重要的影響。 (shenmi shi.cn 收集) " "殘余應(yīng)力是指在沒有對物體施加外力時，物體內(nèi)部存在的保持自相平衡的應(yīng)力系統(tǒng)。它是固有應(yīng)力或內(nèi)應(yīng)力的一種。 各種機(jī)械加工工藝如鑄造、切削、焊接、熱處理、裝配等都會產(chǎn)生不同程度殘余應(yīng)力。" "機(jī)械加工引起的殘余應(yīng)力： 這是金屬構(gòu)件在加工中最易產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。當(dāng)施加外力時，物體的一部分出現(xiàn)塑性變形，卸載后，塑性變形部分，限制了與其相鄰部分變形的恢復(fù)，因而出現(xiàn)了殘余應(yīng)力。" 等等。 注意：殘余應(yīng)力都是針對外部因素作用下結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生應(yīng)力，外部因素消除后，結(jié)構(gòu)中仍有應(yīng)力而言的，所以稱之為 "殘余" 應(yīng)力。而不是討論外部因素存在時結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力問題。 |
7樓2015-09-05 09:25:52
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