ANSYS塑性ppt课件

塑性基础 第五章 塑性基础 什么是塑性 当韧性材料经历了超过弹性极限的应力 将发生屈服 获得大而永久的变形 塑性指超过屈服极限的材料响应 塑性响应对于金属成型加工是重要的 对于工作中的结构 有时塑性作为能量吸收机构也很重要 材料几乎没有塑性变形就断裂 称为脆性 很多方面 韧性响应比脆性响应更安全 塑性是最常用的ANSYS材料非线性 塑性基础 本章将通过如下主题简要介绍塑性材料非线性基础 A 综述B 建模C 求解D 后处理目的是了解如何在ANSYS模型中包括基本塑性选项 另外 更高级的塑性选项 和其他材料非线性 如蠕变和超弹性 都在高级结构非线性培训手册中讨论 回顾弹性 在进行讨论塑性之前 回顾一下材料的弹性是有用的 在弹性响应中 如果响应应力在材料的屈服点之下 材料在卸载后能完全恢复原来的形状 从金属材料的观点来看 这种行为是由于拉伸产生的 而不是原子间化学键的断裂原子键的拉伸是可完全恢复的弹性应变趋于很小金属材料的弹性行为最普遍是用应力应变关系的虎克定理描述 塑性基础A 综述 塑性 塑性变形是由于剪切应力 偏应力 引起的原子面的滑移而产生的 这中错位运动本质上晶体结构中的原子重组 使其与新的原子相邻 卸载后 得到不可回复的应变或永久变形滑移一般不产生任何体应变 不可压缩的条件下 不象弹性变形 塑性基础 概述 低碳钢的典型应力 应变曲线 夸大 塑性基础 概述 塑性基础 概述 结构的塑性响应 典型地 是由于多轴应力状态引起的 基于单轴试验试样的结果 从单轴应力 应变实验的结果可以得到如下信息 比例极限 屈服点 应变强化 塑性基础 综述 比例极限和屈服点大多数韧性金属在比例极限的应力水平下表现出线性行为 在比例极限以下 应力和应变线性相关 另外 在屈服点的应力水平以下 应力 应变响应为弹性 在屈服点以下 发生的任何应变 卸载后都是完全可恢复的 塑性基础 综述 比例极限和屈服点 因为通常屈服点和比例极限之间差别很小 ANSYS程序总是假定它们是相同 屈服点以下的应力 应变曲线部分称为弹性区 屈服点以上的部分称为塑性区 塑性基础 综述 应变强化屈服后的行为典型地刻划为弹性 理想塑性或应变强化行为 应变强化是一种材料响应 当超过初始屈服点以后 随着应变的增大 屈服应力增大 单轴应力 应变曲线 塑性基础 综述 增量塑性理论给出一种描述应力增量和应变增量 D 和De 的数学关系 用于表示塑性范围内的材料行为 在增量塑性理论中 有三个基本组成部分 屈服准则 流动法则 强化规律 塑性基础 综述 屈服准则对于单向拉伸是试件 通过比较轴向应力与材料屈服应力可以确定是否屈服 然而 对于多向应力状态 有必要去定义一个屈服准则 屈服准则是应力状态的单值 标量 度量 可以很容易地与单轴试验得到的屈服应力相比较 如果知道应力状态和屈服准则 程序就能确定是否会发生塑性应变