Ansys11.0基础教程PPT(武汉大学)【荐】.ppt

* * * * * * * * * * * * 第五章 非线性分析 非线性的一些定义 非线性具有bauschinger效应，即拉伸屈服后，再拉伸应力反而减小 应力偏量：一般应力可分解为静水压应力和应力偏量 率相关性：非线性塑性应变大小可能是加载荷快慢的函数，如果应变不须考虑时间，则称为率相关性 ANSYS的非线性主要为塑性，即施加力后将产生永久变形 ANSYS非线性包括材料非线性；接触非线性；几何非线性，将在后面叙述 非线性应力应变曲线如图一，ANSYS中其屈服点和极限点将归结为一点。理想塑性曲线如图二；应变强化曲线如图三。当非线性材料施加后，可用命令 prep7material propsData tablesGraph观看曲线形式 非线性塑性强化准则：总体方向为各向同性强化及随动强化（即轴线漂移） ANSYS塑性强化选项： 1. 双线性随动强化 BKIN 双条线表示应力—应变曲线， 输入材料时须输入弹性模量E 和屈服应力σ 2. 双线性各向同性强化 BISO 3. 多线性随动强化 MKIN 4. 多线性随动强化 KINH 如右图3和4项适于多线段应力---应变 分析，应用于金属的小应变分析 5. 多线性各向同性强化 MISO 6. 非线性随动强化 CHAB 7. 非线性各向同性强化 NLIS 8. 各向异性 ANISO 9. Drucker---prager DP：DP材料适于颗粒状材料其屈服面为圆锥形，须输入粘性值C；内部摩擦角φ和膨胀角φr 10. ANAND 模型 ANAND：用于金属在热加工状态的大应变响应。注意此时材料温度假设为高于熔点的一半 以上为材料非线性塑性一些选项，材料非线性可以认为是加载的时间量（蠕变等）；环境状况（如温度）；加载历史等因素影响到材料的应力应变性质变化 蠕变：在常载荷作用下，不可恢复的应变随时间变化持续增加，结构将会持续变形 应力松弛：如果结构承受常位移，应力将会随时间而减小 应力刚化：面内应力对面外刚度的影响，二者间的耦合即称应力刚化 非线性单元options综合选项 不协调模式（特殊形函数）：solid45的缺省选项，适用于弯曲变形 选择缩减积分（B—Bar）：接近不可压缩材料，为体积变形 统一缩减积分（URI）：接近不可压缩材料，适用于弯曲变形 混合U---R形式：不可压缩或接近不可压缩材料 推荐使用的单元 对率无关的塑性推荐用： 忽略弯曲的体积变形用plane182; solid185; 但需选B---Bar选项 对于小应变分析用不协调模式plane42; solid45 对于大应变分析用plane182和solid185;solid95的URI选项,以上更适用于大模型,也可用visco106 ; visco107 ; visco108单元 对梁单元推荐用beam188;beam189 对壳单元推荐用shell181 非线性求解选项 使用求解控制,不带自适应下降的全为Newton—raphson选项，推荐用。位置在求解器analysis options对话框里，多数用缺省项—自动选择 塑性要求时间的载荷增量ΔT 必须足够小 如果应力应变是非线性变化的， ΔT 如果大，则结果就可能不收敛 如果要应力应变曲线平滑，须打开预测器，减少迭代数 网格划分注意事项 缩减积分单元需要更细的网格。因塑性计算发生在单元的积分点处，因此，积分点处网格密度非常重要，否则不能捕捉到进入塑性的范围 对弯曲分析在厚度上要有足够的单元，可从粗---细逐渐过渡 几何非线性 用于分析大位移，大应变，大转角状态。 其特性为： 大位移指如果一个单元变化，其单元矩阵也变化，而且单元面的应力将影响刚度。 大应变指应变不在小，而是有限或无限大的。 以上这些ANSYS将根据模型自动判别 几何非线性求解选项 求解前须将soluAnalysis options对话框中第一项大变形Large deform effects 设为on，以激活支持大应变 打开大变形时，须包含应力刚化项，即stress stiffness or prestress 设为 “stress stiff on” 非线性分析必须打开自动时间步长，并给出最大最小范围，以保证收敛（AUTOTS） 线性有哪些信誉好的足球投注网站选项（LNSRCH）对收敛振荡问题有帮助。位置在solunonline