資源描述：
《ansys高級非線性分析五粘彈性》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、粘塑性五粘塑性本章綜述前一章討論了ANSYS的蠕變選項，本章主要討論ANSYS中可用的三種其它粘塑性本構(gòu)模型。本章包括下列主題:A.粘塑性背景B.RATE粘塑性選項(PerzynaandPeirce)C.ANAND粘塑性選項(Anand模型)D.粘塑性模型的求解過程September30,2001Inventory#0014915-粘塑性A.粘塑性背景與前述的率無關(guān)塑性相反,率相關(guān)塑性與應(yīng)變速率或時間有關(guān)。從材料的觀點(diǎn)看,粘塑性和蠕變是相同的。通常,對工程用途,蠕變用于描述在恒載荷下應(yīng)變的變化。通常當(dāng)溫度達(dá)到材料熔點(diǎn)的30-60%時,蠕變變形就很重要，而
2、且,時間更長，蠕變和塑性應(yīng)變解耦。ANSYS中,Perzyna和Peirce模型(TB,RATE)意味著高應(yīng)變率(即沖擊)載荷狀態(tài)，非彈性應(yīng)變是不解耦的。Anand模型與ANSYS蠕變法則類似,主要區(qū)別是使用了一個內(nèi)部變量，變形抗力,來表示對非彈性材料流動的各向同性抗力。September30,2001Inventory#0014915-粘塑性...粘塑性理論的背景ANSYS中率相關(guān)塑性模型的總結(jié):1“RATE”包括Peirce和Perzyna模型。2對隱式蠕變,溫度相關(guān)的材料常數(shù)可用3核心單元=PLANE42,SOLID45,PLANE82,SOLID
3、92,SOLID9518x單元=LINK180,SHELL181,PLANE182-183,SOLID185-187,BEAM188-189September30,2001Inventory#0014915-粘塑性...粘塑性理論的背景前一章討論了ANSYS的顯式和隱式蠕變選項。本章將關(guān)注ANSYS中后兩種粘塑性選項–Peirce和Perzyna(TB,RATE)與Anand模型(TB,ANAND)。September30,2001Inventory#0014915-粘塑性B.RATE粘塑性選項ANSYS有一般的率相關(guān)塑性模型，被簡單地表示為“RATE”
4、,定義應(yīng)力-應(yīng)變關(guān)系為一個速率公式:基于附加的應(yīng)變速率分量:基于粘塑性流動規(guī)律,等效非彈性應(yīng)變可以寫為:式中f為屈服函數(shù),g為粘塑性參數(shù)。September30,2001Inventory#0014915-粘塑性...RATE粘塑性選項Perzyna和Peirce模型的推導(dǎo):Perzyna模型Peirce模型September30,2001Inventory#0014915-粘塑性...RATE粘塑性選項從前面幻燈片可以看到RATE粘塑性模型將等效有效應(yīng)力和材料的靜態(tài)屈服應(yīng)力相聯(lián)系。應(yīng)變率強(qiáng)化[應(yīng)力比率](TB,RATE)靜態(tài)屈服應(yīng)力(TB,BISO/M
5、ISO/NLISO)等效有效應(yīng)力Perzyna模型Peirce模型正則化應(yīng)變率012345應(yīng)力比率0123PERZYNAPEIRCESeptember30,2001Inventory#0014915-粘塑性...RATE粘塑性選項這意味著應(yīng)力比率作為應(yīng)變率的函數(shù)而改變。下面是一個應(yīng)變率在1e-2和1e-3之間變動的模型例子，注意屈服應(yīng)力是如何變化的。用Perzyna模型的例子September30,2001Inventory#0014915-粘塑性...RATE粘塑性選項關(guān)于RATE模型的一些假設(shè):RATE模型需要一個率無關(guān)本構(gòu)模型來定義靜態(tài)屈服應(yīng)力。粘
6、塑性響應(yīng)可以看作是在靜態(tài)屈服應(yīng)力上的一個乘子以得到一個有效應(yīng)力。率無關(guān)模型可以是BISO,MISO或NLISO，各向異性可以由HILL指定。由非線性應(yīng)變計算響應(yīng):塑性和粘塑性應(yīng)變是耦合的。因此,RATE公式對于在類似時間尺度-高應(yīng)變速率應(yīng)用中(例如沖擊載荷)的兩種機(jī)理,都是合適的。率無關(guān)和率相關(guān)應(yīng)變是不可分的，輸出的總的非彈性應(yīng)變將是‘塑性應(yīng)變(EPPL)’。為了包括熱效應(yīng),所有的材料常數(shù)都可與溫度相關(guān)。September30,2001Inventory#0014915-粘塑性...RATE粘塑性選項關(guān)于RATE模型應(yīng)注意的幾點(diǎn):當(dāng)g??or?0時,求解
7、收斂到率無關(guān)解，當(dāng)m?0時,Peirce收斂為1x靜態(tài)解,而Perzyna收斂為2x靜態(tài)解。當(dāng)m=1/n很小(<0.2)時,Peirce在數(shù)值上更穩(wěn)定。注意右側(cè)圖中,m是一個小值，Perzyna模型顯示更陡峭的初始曲線，另一方面,Peirce數(shù)值上更穩(wěn)定。正則化應(yīng)變率(e’pl/g)012345應(yīng)力比率(s/so)0123PERZYNAPEIRCESeptember30,2001Inventory#0014915-粘塑性...RATE支持的單元類型粘塑性RATE材料支持的單元類型:“核心”單元:PLANE42,SOLID45,PLANE82,SOLID9
8、2和SOLID95“18x”系列單元:LINK180,SHELL181,PLAN
