理解二维平面应力分析仿真北京正脉科工科技有限公司

平面应力是指在材料平面内的力对材料的作用。在平面应力情况下,材料的厚度可以被忽略,只考虑材料平面内的力。平面应力有三个主要分量:

正应力(Normal Stress):垂直于某个平面的力对单位面积的作用。正应力可以分为拉应力(Tensile Stress)和压应力(Compressive Stress)。拉应力是指力作用于平面上的拉伸情况,压应力是指力作用于平面上的压缩情况。拉应力和压应力对材料产生不同的影响。

剪应力(Shear Stress):沿着平面方向的相对移动导致的切应力。剪应力是平行于力方向的力对单位面积的作用。

弯曲应力(Bending Stress):沿着曲线形状的材料产生的应力。通常由于外部载荷或力矩引起。

平面应力分析在工程设计和结构分析中起着重要作用。它可以用于计算材料的强度、刚度和稳定性,以确定材料是否满足设计要求。同时,平面应力也是研究材料疲劳、断裂、变形等问题的重要基础。下面建立一个简单的平面应力分析模型,从而理解平面应力的概念。

1. 在DM建立一个中间有孔的方板模型

在Geometry选择Property,在Analysis Type设置为2D;在Mechanical内的Geometry中,将2D Behavior设置为Plane Stress;在Surface Body内,Thickness默认定义为1mm,即完成平面应力模型的定义,拟在平板的左右两侧加载对称均匀载荷。

2.划分网格

此平面模型采用四边形网格,网格单元尺寸为1mm。

3.边界条件加载

分别选取左右边线施加载荷Pressure压力,大小均为-10MPa。采用这种加载方法,左右载荷必须一致,需要把Analysis Setting中的Weak Springle设置为On或Program Controlled。施加压力的方向通常与表面的法向一致,正值代表压缩,负值代表拉伸。

4.计算结果一

在Solution下选取变形和等效应力,进行Solve求解,得出计算结果。可以看到,最大变形为0.0032591mm,最大等效应力为66.012MPa。

5.比较Pressure压力和Force力载荷的区别

在项目图表界面建立一个新的静力学分析,并且与原有静力学分析的Engineering Data、Geometry、Model相关联。

进入Mechanical界面,分别选取左右边线施加载荷Force力,大小为300N,方向向外。采用这种加载方法,左右载荷必须大小一致,方向相反,同时要把Analysis Setting中的Weak Springle设置为On或Program Controlled。

7.计算结果二

在Solution下选取变形和等效应力,进行Solve求解,得出计算结果。可以看到,最大变形为0.0032591mm,最大等效应力为66.012MPa,与计算结果一一致。

THE END
0.第9节1平面应力问题的ANSYS分析ansys平面应力问题本文详细介绍了如何使用ANSYS 17.0进行平面应力问题的分析,涵盖从软件打开、初始设置、前处理、求解到后处理的全过程,包括单位定义、单元类型选择、材料属性设定、模型创建、网格划分、约束和载荷施加、求解以及结果查看等步骤。 算例如上所述,这是典型的平面应力问题,用ANSYSMechanical APDL软件对其开展分析,以ANSYS 17.0jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8rgki{bpqzc1cxuklqg1fkucrqu1363:>7;52
1.[ANSYSAPDL]平面单元应力分析全步骤截图详解apdl绘制平面单元本文详细介绍了使用ANSYS APDL进行平面单元应力分析的全过程,包括选择solid单元,设置厚度,定义材料属性,创建矩形区域,添加约束,划分网格,施加载荷,解决求解过程中的错误,最终成功求解并绘制位移图像。 (1)定义单元类型 选择solid,再选择带厚度的ElementBehaviour :Plane strs w/thk jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8UtkekDjnfr1cxuklqg1fkucrqu13828:=7;4
2.ANSYSWorkbench平面应力与平面应变分析MechanicalWorkbenchANSYS Workbench分析平面应力(Plane Stress)、平面应变(Plane Strain)、轴对称(Axisymmetric)等问题时,经常需要构建2D模型,并进行2D分析设置,必须激活2D分析类型。平面应力问题适合于薄平板结构,受平行于平板方向的外力作用,如下图所示。此时我们可以做出假设Z轴方向无应力,即Z轴方向应力为0。此时薄平板只受到XY轴方向jvzquC41yy}/hjsi|jkozrz0eqs0rxxv136739>:91
3.有限元基础及ANSYS应用第9节本文介绍了弹性力学中的两类2维问题——平面应力和平面应变,详细阐述了它们的定义、适用场景以及在有限元分析中的处理方式。平面应力问题常见于薄板结构,而平面应变问题适用于柱体类结构。文章还提及了平衡方程、几何方程、物理方程以及边界条件,并指出在ANSYS中如何设置平面应力和平面应变问题。 jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8rgki{bpqzc1cxuklqg1fkucrqu1363:>5:4:
4.强度理论新角度!平面应力新看法!大部分人闻所未闻!断裂平面应力的新看法 做过结构仿真分析的人都会发现,最大应力主要出现在构件的表面。笔者强调如下:当构件表面上无约束和载荷,该表面的应力为平面应力状态。 对于空间三维问题,有三个主应力:第一主应力(或称为最大主应力),第二主应力(或称为中间主应力),第三主应力(或称为最小主应力)。 对于构件的自由表面,既然jvzquC41yy}/hjsi|jkozrz0eqs0rxxv13664=8;91
5.MATLAB实现有限单元法在土木工程平面应力分析中的应用简介:本项目是MATLAB程序在土木工程领域中应用有限单元法(FEM)处理平面应力问题的实例。有限单元法将复杂的结构或物理问题简化为数学模型,便于计算机求解。该方法在结构分析中评估建筑和桥梁的应力分布和位移,确保结构安全。MATLAB程序涉及单元类型、坐标系统、刚度矩阵、荷载向量、位移求解、应力计算以及后处理等多个关键知识jvzquC41dnuh0lxfp0tfv8|gkzooa<::487788ftvkimg8igvcomu86722=42B5
6.6.14平面应力需要6个应力分量来描述一点的应力状态 (第6.13节),此时在通过相同点的任何斜 面上的应力也可以被确定出来。对平面应力来说,只需要知道3个应力分量。 图6-9 斜面上一点的应力状态 例如,在O点,已知应力分量fx,fy和 vxy (图6-9)。为确定通过z轴的任何平面上 的应力,找一个接近O的,与它平行的平面, 因此jvzquC41ocrm0lsmk0tfv8wghgxfplj1T461:9=67561296490nuou
7.平面应力状态分析.pptx力 学平面应力状态分析 应力状态和强度理论\平面应力状态分析 平面应力状态分析 用一点处单元体三对面上的应力表示该点处任意方位截面上的应力,以及确定该点处的主应力和主平面、最大切应力和最大切应力平面等,这些就是进行应力状态分析的主要内容。 目录 应力状态和强度理论\平面应力状态分析 1.1任意斜截面上的应力jvzquC41o0hpqt63:0ipo8mvon532;71336:1@6442763;;2276247xjvo
8.平面应力测试2.应变计系统:通过粘贴式电阻应变计测量局部应变,结合数据采集设备,分析平面应力分布和变形不均匀性。 3.光学应变测量仪:使用数字图像相关技术,非接触式测量样品表面应变场,适用于平面应力测试中的大变形和复杂几何。 4.多轴疲劳试验机:模拟多向应力条件,施加循环载荷,记录平面应力状态下的疲劳寿命和裂纹扩展速率。 jvzquC41yy}/{sxgtunj0lto1lobpljzkctho~4jwcmpppukplobplj15464:7mvon