ANSYS 弹塑性分析 4、除非那个区域的单元足够大,应该避免应力奇异,由于建模而导致的应力奇异有: 单点加载或单点约束 凹角 模型之间采用单点连接 单点耦合或接触条件 5、如果模型的大部分区域都保持在弹性区内,那么可以采用下列方法来降低计算时间: 在弹性区内仅仅使用线性材料特性(不使用TB命令) 在线性部分使用子结构 加强收敛性的方法 如果不收敛是由于数值计算导致的,可以采用下述方法来加强问题的收敛性 1、使用小的时间步长 2、如果自适应下降因子是关闭的,打开它,相反,如果它是打开的,且割线刚度正在被 连续地使用,那么关闭它。 3、使用线性搜索,特别是当大变形或大应变被激活时 4、预测器选项有助于加速缓慢收敛的问题,但也可能使其它的问题变得不稳定, 5、可以将缺省的牛顿一拉普森选项转换成修正的(MODI)或初始刚度(INIT)牛顿一拉普 森选项,这两个选项比全牛顿一拉普森选项更稳定(需要更的迭代),但这两个选项仅在小 挠度和小应变塑性分析中有效。 查看结果 1、感兴趣的输出项(例如应力,变形,支反力等等)对加载历史的响应应该是光滑的 一个不光滑的曲线可能表明使用了太大的时间步长或太粗的网格。 2、每个时间步长内的塑性应变增量应该小于5%,这个值在输出文件中以“ Max plastic Strain Step”输出,也可以使用POST26来显示这个值( Main menu: Time Hist Postpro Define variables)。 3、塑性应变等值线应该是光滑的,通过任一单元的梯度不应该太大 4、画出某点的应力一应变图,应力是指输出量SEQW( Mises等效应力),总应变由累 加的塑性应变EPEQ和弹性应变得来 塑性分析实例(GUI方法 在这个实例分析中,我们将进行一个圆盘在周期载荷作用下的塑性分析。 问题描述 个周边简支的圆盘,在其中心受到一个冲杆的周期作用。由于冲杆被假定是刚性的, 因此在建模时不考虑冲杆,而将圆盘上和冲杆接触的结点的Y方向上的位移耦合起来 由于模型和载荷都是轴对称的,因此用轴对称模型来进行计算。求解通过四个载荷步实 现 问题详细说明 材料性质: EX=70000(杨氏模量) NUXY=0.325(泊松比) 塑性时的应力一应变关系如下 应变 应力 0.0007857 0.00575 0.02925 241 加载历史 时间 荷 6000 第6页ANSYS 非 线 形 分 析 指 南 弹塑性分析 第6页 4、 除非那个区域的单元足够大，应该避免应力奇异，由于建模而导致的应力奇异有： • 单点加载或单点约束 • 凹角 • 模型之间采用单点连接 • 单点耦合或接触条件 5、 如果模型的大部分区域都保持在弹性区内，那么可以采用下列方法来降低计算时间： • 在弹性区内仅仅使用线性材料特性（ 不 使 用 TB 命 令） • 在线性部分使用子结构 加强收敛性的方法： 如果不收敛是由于数值计算导致的，可以采用下述方法来加强问题的收敛性： 1、使用小的时间步长 2、 如果自适应下降因子是关闭的，打开它，相反，如果它是打开的 ，且割线刚度正在被 连续地使用，那么关闭它。 3、使用线性搜索，特别是当大变形或大应变被激活时 4、预测器选项有助于加速缓慢收敛的问题，但也可能使其它的问题变得不稳定。 5、可以将缺省的牛顿－拉普森选项转换成修正的（MODI）或初始刚度（INIT）牛顿－拉普 森选项，这两个选项比全牛顿－拉普森选项更稳定（ 需要更的迭代），但这两个选项仅在小 挠度和小应变塑性分析中有效。 查 看 结 果 1、 感兴趣的输出项（例如应力，变形，支反力等等）对加载历史的响应应该是光滑的， 一个不光滑的曲线可能表明使用了太大的时间步长或太粗的网 格。 2、 每个时间步长内的塑性应变增量应该小于 5％，这个值在输出文件中以“Max plastic Strain Step”输出，也可以使用 POST26 来显示这个值（Main Menu:Time Hist Postpro Define Variables）。 3、 塑性应变等值线应该是光滑的，通过任一单元的梯度不应该太大。 4、 画出某点的应力—应变图，应力是指输出量 SEQV（Mises 等 效 应 力），总应变由累 加的塑性应变 EPEQ 和弹性应变得来。 塑性分析实例（GUI 方法） 在这个实例分析中，我们将进行一个圆盘在周期载荷作用下的塑性分析。 问题描述： 一个周边简支的圆盘，在其中心受到一个冲杆的周期作用。由于冲杆被假定是刚性的， 因此在建模时不考虑冲杆，而将圆盘上和冲杆接触的结点的 Y 方向上的位移耦合起来。 由于模型和载荷都是轴对称的，因此用轴对称模型来进行计算。求解通过四个载荷步实 现。 问题详细说明： 材料性质： EX=70000 (杨氏模量） NUXY=0.325（泊松比） 塑性时的应力—应变关系如下： 应变 应力 0.0007857 55 0.00575 112 0.02925 172 0.1 241 加载历史： 时间 载荷 0 0 1 -6000