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ANSYS Mechanical 系列课连续3讲,助您掌握ANSYS非线性材料的定义方法

11/07/2019 365bet 字号:

课程背景

在进行结构有限元仿真时,最经常遇到的难题是非线性问题的求解。非线性有限元分析主要分为三种类型:材料非线性、几何非线性和接触非线性。


材料非线性指的是材料具有非线性的应力和应变关系。产生非线性的因素很多,比如加载历史(弹塑性响应状态)、加载时间(蠕变响应状态)、环境温度(粘塑性状态)。


在ANSYS中,材料非线性类型包括弹塑性、粘塑性、蠕变、超弹性、粘弹性、非金属、铸铁、混凝土材料等,具体包括:


  • 弹塑性材料模型

ANSYS中提供了20种率无关塑性模型,包括多种屈服准则:Mises、Hill、广义Hill、Drucker-Prager;多种硬化方式:随动、各项同性、混合、双线性、多线性等。


主要运用的是以下四种:双线性随动强化(BKIN),多线性随动强化(MKIN),双线性等向强化(BISO)、多线性等向强化(MISO)。


  • 粘塑性材料模型

物体在外载荷作用下应力状态达到临界值时,有屈服和流动现象的发生,如果其变形速率与介质的粘性相关时,则可统称为粘塑性体。其主要应用是高温金属形成过程,如轧制,这时涉及大塑性应变和大位移小弹性应变。


  • 蠕变材料模型

指在应力不变的情况下,应变随时间延长而增加的现象,蠕变和塑性一样,是不可恢复的。其中塑性变形通常是在应力超过弹性极限发生屈服后才出现,而蠕变只要当应力作用时间足够长,那么它在应力小于弹性极限时也能出现。


解决材料非线性问题的基础是如何在ANSYS中正确的定义非线性材料属性。


本次课程包括三个主题:1. 非线性材料的定义和金属塑性;2. 垫片材料定义及仿真;3. 非线性分析的收敛性。


课程大纲

第一课:非线性材料的定义和金属塑性(7月16日)
弹塑性简介
屈服准则
流动准则
强化准则
材料属性输入
分析设置
查看结果
金属塑性实例


第二课:垫片材料定义及仿真(7月17日)
垫片材料模型
加载和卸载曲线
材料属性输入
分析设置
查看结果
非线性垫片实例


第三课:非线性分析的收敛性(7月18日)
求解器输出
求解监测
牛顿残差
常见技巧
非线性收敛诊断实例


 课程亮点

系统介绍不同类型材料非线性的特点、物理意义和定义方法
详细介绍塑性金属的仿真方法
详细介绍非线性的垫片的仿真方法
详细介绍材料非线性求解中经常遇到的问题和解决方法。


讲师介绍


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