在Hyperworks Optistruct中进行弹塑性材料非线性分析
本文以一个材料拉伸实验的例子介绍在Hyperworks中使用Optistruct求解器进行弹塑性材料非线性分析的方法。如下所示试件,一端固定,一端施加轴向拉力,使用Hypermesh进行前处理,考察其塑性应变。

1、弹塑性材料模型定义
在MAT1材料模型中通过关键字MATS1定义材料的弹塑性特性。材料的弹性特性通过弹性模量(E)和泊松比(NU)来定义。

在MATS1中通过TID定义材料的应力应变曲线,应力应变曲线数据由TABLES1表格输入。本例采用增量分析法,TYPSTRN设置为1,应力应变曲线的起始点为材料的屈服点。LIMIT1设置为材料的屈服极限,TYPE选择PLASTIC弹塑性材料模型。有关MATS1选项卡片的详细介绍可参考文章《Hyperworks Optistruct弹塑性非线性材料模型定义关键字MATS1详细介绍》。

2、输出设置
定义输出控制参数GLOBAL_OUTPUT_REQUEST,设置CONTF、 DISPLACEMENT、STRAIN和STRESS的Option为YES,STRAIN下设置EXTRA为PLASTIC,设置STRESS的TYPE为VON。

OptiStruct中的弹塑性分析可以在积分点、高斯点、⻆点输出塑性应变、应力。

等效塑性应变的计算方法为:

只要有应变输出要求,都会输出等效塑性应变,但是需要注意以下几点:
(1)只能输出实体单元的节点塑性应变;
(2)只支持静力分析;
(3)只能输出到H3D文件。
3、工况载荷步设置
设置分析类型为non-linear quasi-static,在SPC和LOAD中分别选择约束和载荷,在NLPARM中选择定义的非线性参数卡片NLPARM(NLPARM的设置可参考文章《Hyperworks Optistruct中非线性分析通用设置》),点击create创建第一个加载工况。
