单杆拉伸实验有限元作业

《单杆拉伸实验有限元作业》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、word资料下载可编辑压力容器分析设计单杆拉伸实验仿真模拟大连理工大学DalianUniversityofTechnology专业技术资料word资料下载可编辑目录1问题描述12建立几何模型13材料特性和有限元模型23.1材料特性23.2有限元模型34载荷设置和求解34.1载荷设置34.2非线性设置34.3求解35后处理35.1通用后处理35.2时间历程后处理4专业技术资料word资料下载可编辑1问题描述单轴拉伸实验是最基本也是最重要的材料力学性能实验，此实验包含了材料的弹性伸长和塑性变形。用大变形弹塑性有限元方法模拟

2、切口试样的拉伸过程，分析其最小横截面上的应力、应变分布特点，来研究材料力学行为。2建立几何模型根据GB228-2002《金属材料室温拉伸试验方法》，其中参考图形,如图1所示图1杆件拉伸实验参考图其中=50mm,=55mm,=85mm,d=10mm,为了简化计算，建立如图2的1/4平面模型,为了更好地产生颈缩现象，并在模型中部设置豁口。专业技术资料word资料下载可编辑图2杆件几何模型图3杆件有限元模型3材料特性和有限元模型3.1材料特性本试件采用45＃钢，其中弹性模量E=210e3MPa，屈服强度=355MPa，抗拉强

3、度=600MPa。利用ansys做大变形分析，将材料模型简化为弹塑性强化模型，并采用双向等向强化准则，其中Tangmod设置为0，材料应力-应变曲线如图4所示。图445＃钢应力-应变曲线图5模型边界条件专业技术资料word资料下载可编辑3.2有限元模型为了便于计算，考虑到模型的对称性，选用plane182单元，在options中设置axisymmetric，然后划分网格如图3所示。4载荷设置和求解4.1载荷设置考虑到模型的对称，在图5施加对称边界条件。因为本次试验是要让杆件产生大变形，杆件会产生塑性变形，力载荷不容易控

4、制，所以施加位移载荷，在杆件的端部施加disp=15mm移载荷。4.2非线性设置在求解控制器的分析类型中将大变形打开，在时间控制中设置载荷步的终端时间为1，打开自动时间步，载荷子步设置为1000，在频率选项设置写入每一步子步。4.3求解5后处理5.1通用后处理通过求解，得杆件Y方向大变形云图，如图6所示第四强度应力云图如图7所示专业技术资料word资料下载可编辑图7图6图85.2时间历程后处理通过图8发现，杆件最大应力的时间历程与材料的特性曲线相似，且屈服强度大致符合45＃的屈服强度。专业技术资料