材料有限元分析課件7

6.2.結(jié)構(gòu)分析結(jié)構(gòu)分析分類： 靜應力分析按對象性質(zhì)模態(tài)分析 瞬態(tài)分析 線性分析按本構(gòu)關(guān)系 結(jié)構(gòu)非線性(大應變、曲屈等) 非線性分析材料非線性(彈塑、粘塑、粘彈、超彈等) 狀態(tài)非線性(接觸、疲勞等)MaterialPropertiesE=30x106psi

=0.3GeometricPropertiesL=12ind=1int=1inLoadingP=1000psi物性及邊界條件求解應力集中問題TestAnalysisRatioCoarseModel

stressxmaxPLANE2六結(jié)點三角形單元301825830.856Submodel

子結(jié)構(gòu)stressxmax301829790.987CoarseModel

stressxmaxPLANE146采用高階形函數(shù)的六結(jié)點三角形單元301828900.958分析結(jié)果與比較求解因材料蠕變而引起應力松弛問題

蠕變－－應力恒定，應變隨時間增加；松弛－－應變恒定，應力隨時間減小。MaterialPropertiesE=30x106psin=7k=4.8x10-30/hrGeometricProperties

=10inA=1in2Loading

o=1000psiTo=900°Ft1=1000hrl物性及邊界條件ExperimentAnalysisRatio190hr975.976.1.00420hr950.951.1.00690hr925.926.1.00880hr910.911.1.00950hr905.905.1.00Time分析結(jié)果與實驗數(shù)據(jù)的比較(應力單位：SIG)求解超彈性問題已知：一個橡膠圓柱體夾在兩個剛性板之間，其中，上板向下移動max距離。求解：圓柱變形狀況，以及載荷與位移關(guān)系MaterialPropertiesE=2.82MPa

=0.49967Mooney-RivlinConstantsC1=0.293MPaC2=0.177MPaGeometricPropertiesr=0.2mLoading

max=0.2m物性及邊界條件橡膠柱的超彈變形分析結(jié)果橡膠柱變形過程中的力和位移關(guān)系求解復合材料梁的彎曲問題已知：一根由兩種材料構(gòu)成長為L寬為W的梁，一端固定，另一端受到力矩Ms的作用；同時，環(huán)境溫度由Tref均勻地上升到T0。求解：自由端在Z方向上的位移自由端上下兩表面的X方向應力MaterialPropertiesMAT1:E1=1.2x106psi

1=1.8x10-4in/in/°FMAT2:E2=0.4x106psi

2=0.6x10-4in/in/°FGeometricProperties

=8inw=0.5int1=0.1int2=0.2inLoadingTo=100°FTref=0°FMy=10.0in-lb物性及邊界條件單元劃分Z方向的位移上下表面的應力SHELL99modelTargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000SHELL99model(withnodeoffset)TargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000SOLID46modelTargetAnalysisRatioDisplacement,in0.8320.8321.000StressxTOP,psi2258.2258.1.000StressxBOT,psi1731.1731.1.000分析結(jié)果比較求解斷裂力學問題已知：長板中央有一條裂紋求解：強度因子K1物性及邊界條件分析結(jié)果(裂紋附近應力分布)分析結(jié)果(強度因子K1)比較求解非線性瞬態(tài)問題已知：一銅彈以給定的速度射向壁面；假設：壁面是剛性的、無摩擦的；求解：銅彈和壁面接觸后80s內(nèi)，彈的變形和速度的變化。物性和邊界條件：彈性模量117.0e9Pa 銅的密度8930.0kg/m^3 泊松比 0.35 屈服強度400.0e6Pa 剪切模量100.0e6PaL=32.4e-3mD=6.4e-3m初速度227.0m/s有限元模型80s結(jié)束時銅彈的形狀銅彈變形過程仿真銅彈接觸壁面后80s內(nèi)速度的變化(速度負值表示方向與Y軸相反)AirGapsBodyofSprueBushing,S2CoolingLine(Hole)Baffle(Hole)Part,S1S5S4S3S6S7S86.3材料成型應用

熱流道模具溫度控制沿粗實線設置溫度（40°C）邊界條件分析結(jié)果金屬塑性變形材料：10號鋼，板厚：1mm，E＝2.07e5，＝0.28沖壓力：200KN，沖壓速度：8000mm/s分析結(jié)果：成型過程分