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練習18:單桿周期加載
本案例是彈塑性單桿周期加載問題,分別以各向同性、隨動強化模擬。

問題描述

單桿如下圖,在反向受周期加載

材料信息

Cast Iron;楊氏模量90GPa;泊松比0.26.

工作目錄

選擇File > Set Work Directory設定工作目錄

幾何模組

單擊Open,從工作目錄選擇Rod.cae并打開

幾何結構與邊界均軸對稱,以2D實體建模;模型必須位移XY平面(圓柱坐標系類似對應);幾何不能超過上圖金黃色線。

各向同性硬化(Isotropic)


屬性模組

材料以彈塑性建模(雙線性),塑性部分以Mises Von塑性建模


裝配模組

源文檔已經完成組裝,跳過即可

分析步模組

切換至Step模組,分析程序選擇使用Static, General。關閉幾何非線性,設定固定時間增量為0.01。

在什么情況下你會想使用固定時間增量,還記得前面的例子也有過使用固定。【獲得均勻間隔輸出

  • 請求輸出

默認即可。

  • 定義載荷

切換至Load模組,切換至Step-1分析步施加均布載荷。前面我們都是使用恒載荷(Constant),這里使用變載荷。

選擇模型底測邊線施加均布荷載,幅度5E7,幅值曲線Amp-1。【點擊幅值曲線右側的正弦曲線圖標即可進入創建截面

幅值曲線定義如下圖所示:

  • 定義邊界

依然處在Load模組情況下,點擊Create Boundary Condition采用軸對稱建模,你應該想到了會采用對稱邊界。

交互模組

無需定義此項,跳過即可

網格模組

切換至Mesh模組,注意網格劃分與單元分配是處在同一個模組下。

使用的單元類型為CAXA4R

分析任務

切換至Job模組,新建分析任務,問題比較簡單直接提交即可。

可視化模組

切換至Visualization模組
  • PEEQ

結果顯示產生永久形變。
  • Stress 、 Strain VS Time

選擇上側邊線節點輸出應力與應變



應力發生振蕩,在正負之間

  • Stress VS Strain

使用combine函數將上面兩條曲線合并即可,并且將其存起來Save As

  • PEEQ VS PEMAG

方法與上面一模一樣,選擇單元集也是一樣,只是將選項修改為PEEQ以及PEMAG即可。


將兩曲線畫在一起,看看有什么不一樣的地方。

我們發現,時間接近0.3s的之前,兩條曲線是重合在一起的。因為兩個計算是不一樣的,它們兩個在比例荷載的情況下是相等的,對于有反轉的加載情況,兩個變量都給出了不同的量級。PEEQ是一直增加的,不管應變的符號。而PEMAG,應變的符號會影響應變的累加。當時間接近0.3時,應變符號發生反轉,故此PEMAG開始下落。對照查看周期載荷就會更明白這個問題。

隨動硬化(Kinematic Harding)





  • 修改屬性

重新提交計算任務


  • PE22、S22

應力與Isotropic一樣,應變差別很大

  • Strain Vs Stress

這差別,嘖嘖

模型文件下載:

https://cloud.189.cn/t/uiiuIf6ZF3Mz (訪問碼:vrr4)

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