ABAQUS彈塑性分析

2016-08-28  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

【問題】

一跨度為2米,高0.2米的矩形截面梁,在上面受到8MPa的豎直向下的均布載荷。梁的左下端是固定鉸支座,右下端是滾動(dòng)支座。材料為理想的彈塑性材料,彈性模量是200GPa,泊松比為0.3,屈服應(yīng)力是380MPa。現(xiàn)在要求對(duì)該梁做靜力學(xué)分析,以考察加力后梁上的應(yīng)力分布,以及塑性應(yīng)變。

【問題分析】

1. 這是一個(gè)材料非線性問題,材料是理想的彈塑性。這意味著它在開始是線彈性,當(dāng)越過屈服點(diǎn)后,應(yīng)力就保持不變,而只是變形持續(xù)增加。

2. 從題目來看,該問題可以用一個(gè)平面應(yīng)力問題來考慮。這就是說,忽略梁的厚度方向的應(yīng)力。

3. 本篇是第1篇,使用ABAQUS求解。

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【方法1. 使用ABAQUS進(jìn)行分析】

1. 創(chuàng)建部件

二維平面應(yīng)力問題,所以生成一個(gè)二維平面的部件。

繪制一個(gè)矩形(2*0.2)如下圖

2. 定義材料屬性,截面性質(zhì)

首先定義彈性屬性

再定義塑性部分,當(dāng)塑性應(yīng)變是0時(shí),其屈服應(yīng)力是380Mpa

此時(shí)材料成為彈塑性材料

然后定義截面屬性

這意味著它是均質(zhì)的實(shí)體截面。

最后將該截面屬性指定到部件。

3. 生成裝配體

唯一的部件,根據(jù)它生成裝配體。

4. 創(chuàng)建分析步

創(chuàng)建一個(gè)靜力學(xué)分析步。

5. 定義載荷和邊界條件

在初始載荷步中定義兩個(gè)邊界條件

(1)左下角點(diǎn)----固定鉸支座

(2)右下角點(diǎn)----滾動(dòng)支座

在通用靜力學(xué)分析步中定義分布載荷

最后結(jié)果如下圖

6. 劃分網(wǎng)格

使用CPS4R平面應(yīng)力單元

指定單元尺寸為0.05m

最后劃分網(wǎng)格如下

7. 提交作業(yè)

創(chuàng)建作業(yè)并提交分析

8. 后處理

查看米塞斯應(yīng)力

可見,中間一部分均進(jìn)入到屈服狀態(tài),而兩邊還沒有達(dá)到屈服。

查看等效塑性應(yīng)變

可見中間部分等效塑性應(yīng)變大于0,材料發(fā)生了屈服。

下篇將說明ANSYS WB中的分析步驟,并將結(jié)果進(jìn)行對(duì)比。

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