ANSYS弹塑性分析中的强化模型
3、弹塑性模型的选用
那么,究竟什么情况该用哪种模型呢?如果有条件,一定要做实验,通过实验来判断适合哪种强化模型,以及具体的本构关系参数。
等向强化模型通常在变形不大的问题上,毕竟真实结构中要保证各向同性实在是很困难的事,而当变形不大,应力偏量之间相互关系变化不大时,计算精度可以接受,适用于金属材料,以及岩土材料的静力分析过程。随动强化考虑了包辛格效应(拉伸过程强化使压缩过程的屈服应力减小),适用于金属材料,或在循环反复荷载作用、动力荷载作用下的岩土材料。至于用双线性、多线性还是非线性,主要取决于目前掌握的该种材料的基本本构资料有哪些。
4、Ansys中的输入与输出
在Ansys中弹塑性模型通常的输入包含以下内容:
mp,ex,1,弹性模量 !定义第一种材料的弹性模量
TB,强化模型种类,1 !为第一种材料选定强化模型
TBDATA,1,…… !根据不同强化模型的需求进行赋值,有的是输入屈服应力和模量,有的则是输入应力-应变关系
TBPLOT,强化模型名称,1 !绘制第一种材料的强化模型图
TBLIST,强化模型名称,1 !列表显示第一种材料的数据
如果考虑不同温度下的不同强化特征,则:
TB,强化模型种类,材料编号,考虑的温度数量
TBTEMP,第一种温度值
TBDATA,材料编号,……
TBTEMP,第二种温度值
TBDATA,材料编号,……
如此把每种温度下的材料属性都输入完成即可。
在后处理中,弹塑性问题需要查看的结果也不只是各个方向的正应力之类,还需要以下几种:
Equivalent Stress (SEPL) 等效应力,在硬化模型下,屈服应力的当前值,在屈服准则中,看的是等效应力与输入的屈服应力之间的关系;
Accumulated Plastic Strain (EPEQ) 累积塑性应变,指在变形历史中,塑性应变率在某一路径上的总和;
Stress ratio (SRAT) 应力率,是弹性应力与当前屈服应力的比值,是在荷载增量下产生塑性变形的指示指标,当该值>1时,说明当前产生塑性变形;当该值<1时,说明当前产生的是弹性变形;当该值=1时,当前恰好屈服。
参考文献
【1】长河,如何理解ANSYS弹塑性分析中的强化模型,微信公众号:ANSYS有限元仿真,2017-04-23