复杂形态钢结构设计培训班

首页 ANSYS空间-公众号 ANSYS线弹性材料模型理论详解与工程应用方法

ANSYS线弹性材料模型理论详解与工程应用方法

线弹性材料模型,是一种在工程计算中广泛应用的材料模型,为了让大家熟悉其理论和工程应用的要求,特与大家分享该文章ANSYS Workbench支持三种线弹性材料模型,即各向同性线弹性,正交各向异性线弹性,各向异性线弹性。

1.各向同性线弹性

各向同性弹性材料模型,适合模拟应力-应变符合线性规律的材料,其变化规律如下:

即应力与应变呈现线性变化。大部分材料在小载荷作用下都近似符合该规律,但是当金属材料应力超过了材料的屈服应力时,应力与应变不在是线性关系,如图给出了某金属材料的单轴拉伸试验的应力-应变曲线。

如果使用线弹性材料模型,计算得到的等效应力超过了材料的屈服应力,则说明材料已经进入屈服,线弹性材料模型计算得到结果是偏大的,是错误的,应该使用弹塑性材料模型,当然这里要判断计算模型是否发生了应力奇异,关于应力奇异的相关知识可以参见
有限元计算中的应力奇异问题及处理方法(一)》(点击即可查看原文)
定义线弹性材料模型,只需要两个参数,弹性模量(杨氏模量)和泊松比,而剪切模量可以用弹性模量和泊松比进行表示
G=E/2(1+v)
对于大部分金属和合金而言,1/3,所以剪切模量大约等于杨氏模量的 40%。,如图给出了某金属材料的弹性模量,泊松比与剪切模量。

杨氏模量可以通过单轴拉伸试验直接测量,而剪切模量可以通过纯扭试验测量。

在单轴试验中,泊松比用于确定材料的横向收缩(或拉升)程度。其容许范围为 -1 << 0.5,当其为正值时,表示材料受拉时会在厚度方向上发生收缩。如果泊松比接近0.5,则会导致材料具有近似不可压缩特性,造成求解的困难,如果橡胶材料模型在计算中,就需要用户特别注意。

2.正交各向异性材料

正交各向异性材料,主要用来模拟复合材料,各项正交异性材料的应力应变模型可通过给定式中的工程常数(三个弹性模量、三个泊松比、三个剪切模量):

3.各向异性材料

各向异性材料模型,用来表征最一般的材料,需要21个独立的弹性常数,但是在工程中应用的较少。

如果大家想系统学习ANSYS从理论到操作的相关知识,欢迎参加10月23-24日的 ANSYS Workbench结构分析理论详解与深入提高,报名方式:
https://www.fangzhenxiu.com/train/1612493422116007?inviteCode=phwksqb

本文来自网络,不代表钢构人的立场,转载请注明出处。搜索工程类文章,就用钢构人网站。 https://www.ganggouren.com/2021/10/f3a023477f/
上一篇
下一篇

作者: ganggouren

为您推荐

发表回复

您的电子邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

联系我们

联系我们

17717621528

在线咨询: QQ交谈

邮箱: 1356745727@qq.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息
关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

关注微博
返回顶部