【ansys算例】92及92三杆结构塑性卸载后的残余应力计算(gui)及命令流

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1、三杆结构以及受力状况见图9-6,杆件的材料为冷轧钢，屈服极限为C7V,有关的材料及几何参数如表9-1所示。分析该结构在小于弹性极限的载荷G=51961.51b作用下的位移，以及在三杆全部进入塑性状态(F2=81961.51b)并卸载后的残余应力。为与文献结果进行比较，这里采用了英制单位。⑻三杆结构以及受力状况(b)材料的行为图9-6三杆结构的受力状况及材料行为表9-1模型的材料及几何参数材料性能几何参数边界条件弹性模呈£=3xl07psiA=Un2,l=l00in=51961.5lb屈服极限=30000psi3=30

2、°F2=81961.5lb注：F1和F2的值是通过理论分析进行反算得到的。解答：采用2D的计算模型，使用平面杆单元2-DSpar(orTruss)Elements(LINK1),材料采用双线性弹塑性模型，进行加载以及卸载过程的分析。建模的要点：⑴首先定义分析类型，并选择相应单元，输入材料的双线性弹塑性模型(包括弹性模量和屈服极限)；(2)生成对应节点以及单元；⑶定义位移边界条件，以及施加载荷；对于卸载，应施加；载荷(即施加叠加后的状态载荷);⑷在后处理屮，用命令＜*GET〉来提取相应位置的计算分析结果。最后将计算结果

3、与参考文献所给出的解析结果进行比较，见表9-2。表9-2ANSYS模型与文献解析结果的比较Reference9.2(1)的结银ANSYS结果两种结果之比第4点处的垂直位移F,/in-0.07533-0.075341.000中间杆单元的残余应力/psi-5650.-56501.000Reference9.2（1）:CrandallSH，DahlNC.AnIntroductiontotheMechanicsofSolids.NewYork:McGraw-HillBookCo”Inc”1959,234给出的基于图形界面的交

4、互式操作（stepbystep）过程如下。（1）进入ANSYS（设定工作目录和工作文件）程序ANSYS-*■ANSYSInteractiveWorkingdirectory（设置「•作目录）Initialjobname:ThreeSpar（设H工作文件名）-Run-*OK（2）设置计算类型ANSYSMainMenu：Preferences...Structural—OK（3）定义单元类型ANSYSMainMenu：Preprocessor—ElementTypeAdd/Edit/Delete...Add...—Lin

5、k:2dspar1—OK（返回到ElementTypes窗门）—Close（4）定义实常数ANSYSMainMenu：PreprocessorRealConstantsAdd/Edit/DeleteAdd...selectType1LinklOK-*inputRealConstantsSetNo.:1,AREA:1OK（返回到RealConslanls窗U）Close（关闭RealConstants窗门）（5）定义材料参数ANSYSMainMenu：Preprocessor—MaterialProps—Materia

6、lModelsStructuralLinearElastic-*IsotropicinputEX:30c6（定义押性榄量）-*OK,Nolincar（定义屈服应力）—Elastic—RateIndependent-►KinematicHardeningPlasticity-►MisesPlasticity—BilinearYieldStss:30000-^OK-Close（关闭材料定义窗门）（6）定义参数及指定角度单位ANSYSUtilityMenu：Parameters—ScalarParameters...（出现

7、ScalarParameters对话框）一Selection卜输入输入THETA=30—Accept—CloseANSYSUtilityMenu：ParametersAngularUnits…一Unitsforangular：DegreesDEG-^OKANSYSUtilityMenu：Parameters—ScalarParameters…（出现ScalarParameters对话框）—Selection下输入XLOC=I'TAN->Accept~>Close（7）生成有限元模型ANSYSMainMe

8、nu：PreprocessorModelingCreate一NodesInActiveCSNODENodenumber:X,Y,ZLocationinactiveCS：-XLOC,0Apply-►NODENodenumber：3；X,Y,ZLocationinactiveCS：XLOC,0-*OK->Nodes-FillbetweenNds-*