材料非線性

材料非線性指的是材料具有非線性的應力和應變關係。影響因素很多,如載入歷史(如彈塑回響狀態)、載入時間(如蠕變回響狀態)、環境溫度(如粘塑性狀態)。以鋼材Q235為例,在常規力學分析中是線彈性材料,在彎曲成型的情況下是塑性材料,在振動阻尼問題中是粘彈性材料。

基本介紹

  • 中文名:材料非線性
  • 套用領域:材料結構分析
簡介,ANSYS中的材料非線性,彈塑性材料非線性問題的重點,基本假設,

簡介

1、應力——應變關係是非線性的。
2、塑性屈服。
3、非線性彈性(塑膠、岩石、土壤等)。
4、蠕變(高溫環境變形隨時間增大)。
5、求解 —— 相對比較簡單,不需要修改基本方程。
6、求解方法:切線剛度法;直接疊代法。

ANSYS中的材料非線性

在ANSYS中,材料非線性類型包括彈塑性、粘塑性、蠕變、超彈性、粘彈性、非金屬、鑄鐵、混凝土材料等,具體如下:
1.彈塑性材料模型
ANSYS中提供了20種率無關塑性模型,包括多種屈服準則:Mises、Hill、廣義Hill、Drucker-Prager;多種硬化方式:隨動、各項同性、混合、雙線性、多線性等。
主要運用的是以下四種:雙線性隨動強化(BKIN),多線性隨動強化(MKIN),雙線性等向強化(BISO)、多線性等向強化(MISO)
2.粘塑性材料模型
物體在外載荷作用下應力狀態達到臨界值時,有屈服和流動現象的發生,如果其變形速率與介質的粘性相關時,則可統稱為粘塑性體。其主要套用是高溫金屬形成過程,如軋制,這時涉及大塑性應變和大位移小彈性應變。
3.蠕變材料模型
指在應力不變的情況下,應變隨時間延長而增加的現象,蠕變和塑性一樣,是不可恢復的。其中塑性變形通常是在應力超過彈性極限發生屈服後才出現,而蠕變只要當應力作用時間足夠長,那么它在應力小於彈性極限時也能出現。

彈塑性材料非線性問題的重點

1、開始產生塑性變形的極限值(即屈服準則)。
2、塑性變形過程載入和卸載的應力——應變關係。

基本假設

1、材料是連續、均勻的。
2、塑性變形部分的體積變化為零(不可壓縮)。由於一般認為體積變化是彈性的,且與平均應力呈線性關係。體積變化本身是微小量,因此可以假設塑性變形部分的體積變化為零。
3、一般情況下靜水壓力不影響屈服準則和載入條件。
4、不考慮時間因素對材料塑性性質的影響。

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