作者chintei (金色恶梦魔王)
看板Cad_Cae
标题Re: [请益] 有限元素分析结果如何判读
时间Mon Apr 21 06:34:49 2008
※ 引述《chaos7708 (魔鬼筋肉人)》之铭言:
前文述删 又稍微排版一下
: 问题如下
: 1.按照过去所学 Brittle material应该取 分析结果的Tensile stress
: 与材料的Ultimate Tensile Strength1比较来判断是否破坏
: Ductile Material应该取 分析结果的von Mises stress
: 与材料的shear strenght比较来判断是否破坏
: 这样对吗?
首先 要分辨两种材料的特性与破坏判断
要记忆上述末端结果是可以,但话说从头会更有印象。
一般来说,材料会变形是因为材料上有剪力的分布。
这可以复习材料力学中,两种常见的变形(扭转与弯曲)就可以了解。
延展性材料(Duct. Mat.)多半是金属材料,当受力造成他产生永久变形时,
在一般工程上认定为破坏,临界点称降伏点(Yield pt.)。破坏时的应力值
就是降伏强度。所以这类材料的破坏准则,就是看剪应力能量有没有超过允
许值,在安全系数为1.0的情况下,允许强度就等於材料强度。
脆性材料(Bri. Mat.)大多是非金属材料,我最常举个例子就是粉笔。这种
材料不太容易产生变形,在工程上的破坏判断是以达成断裂、粉碎等条件来看。
断裂、粉碎的破坏面....好吧,把粉笔折断後,就是那样子。这种破坏的来源
是正应力。一般定义造成破坏的应力值为张力强度或压力强度,就是正向
应力的正方向或负方向啦。
而结论 就跟你上述的完全一样 (其实废话那麽多是要回答下一题 纯粹铺埂 Orz)
: 2.这判断准则跟结构体受力方式有关吗?
: 例如一个柱状体(Dctile)受力而单纯压缩 或悬臂梁受纯剪力
: 此时判断准则还是取Shear strength判定? (感觉这样不太合理)
这问题最大的关键概念是 材料受力情况并没有这麽单纯
可以将粉笔施加一个扭转力并使其破坏,
会发现破坏面的方向跟外加施力方向不同,通常不平行也不垂直。
这结果与扭转一根金属棒是不一样的(若扭不动就去扭黏土吧,禁止边扭边拉开)
也就是说,施力方向是一回事,但破坏方向又是另外一回事。
当结构上施予力量时,真正在材料元素上的破坏应力可能跟我们想的不一样。
这方面的观念可以参考材料力学上的莫尔圆与主平面
(Mohr's circle and principal plane)
http://0rz.tw/f040q
利用这个概念,可以把施力的元素方向转成具有主平面的元素方向
之後才利用主平面上的应力,或衍生的破坏理论,来判断材料是不是会破坏。
通常有限元素分析软体会自动帮我们算好这些麻烦的计算
也就是说
延展性材料就是输出von Mises的等效剪应力 去跟材料试验的降伏强度比
脆性材料就是输出最大的主平面应力
(立体空间中会有三个值,正负的方向不同,最大值的不见得就是正值)
去跟材料试验的拉力强度或压力强度比较(通常两个强度会差不多,偶有例外)
详见机械元件设计的材料破坏准则
更仔细的话 最好连安全系数的定义都翻翻看
: 麻烦各位前辈对这部份有涉猎的 能否抽空解答
: 感激不尽
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◆ From: 140.112.230.59
※ 编辑: chintei 来自: 140.112.230.59 (04/21 06:35)
1F:推 chaos7708:感激不尽 Orz 04/24 01:00