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MeshFree|弹塑性(含超弹性)分析NAFEMS算例验证

47分钟前浏览21

弹性指的是材料卸载后能恢复到原来的状态

一般来说材料处于弹性阶段时,应力应变关系是线性的。不过像弹性材料橡胶 它的应力应变关系始终是非线性的,称为非线性弹性,因此,在很多情况下弹性材料不一定会体现线性行为。绝大多数的金属材料,在弹性区域本构关系是线性的。当应力超过屈服应力时会表现出材料的非线性行为。

塑性指的是材料卸载后不能恢复到原来的状态

塑性材料的塑性变形具有吸收能量的优点,可以防止跌落或者碰撞过程中发生断裂或坍塌。此外,利用塑性材料能发生永久变形的特点,通过加工,可以创造新的产品。例如,用板材制造钢管。

塑性材料应力应变曲线

橡胶材料循环加载应力-应变曲线

MeshFree支持的模型包含:

理想塑性模型 

双线性模型 

多段线性模型

输入原始应力应变曲线 

对于超弹性模型,MeshFree支持的应变能函数形式有

多项式模型

Ogden模型

Blatz-ko模型

多项式模型

Ogden模型

Blatz-ko模型

MeshFree中通过试验数据可方便获得超弹性模型的材料常数

纯拉伸/压缩

等双轴拉伸

纯剪切

和简单剪切

Necking of a circular bar-Reference: NAFEMS Benchmark

Large strain, geometrical imperfection, elasto-plastic material with nonlinear hardening

Pressurized rubber disc-Reference:Book (Oden, 1972)

Hyperelastic (Mooney-Rivlin), follower load 

Rubber balloon inflation-Reference:Book (de Souza Neto, et al. 2008)

Hyperelastic(Ogden), follower load

Welded Contact problem-Reference: Finite element method (Midas NFX)

Weld contact, nonlinear buckling

非线性分析很复杂,需要花费大量的时间才能掌握。工程师在执行非线性分析时,应该很清楚为什么要做非线性分析,在产品设计初期可以先进行线性分析,了解大致的趋势。在后期您可能担心产品的简化和近似导致产品的不稳定,这时至少可以执行非线性分析

  • 对于装配体有时候需要考虑部件之间的接触情况,比如滑移分离等这时需要进行非线性分析

  •  在不考虑大变形的情况下,例如,薄板的弯曲,用线性分析会导致极大的变形和应力。实际上,考虑几何非线性后,其变形比线性分析要小得多

  • 最大应力与屈服应力接近,位移异常大以及两个表面相互穿透等 

来源:midas机械事业部
ACT断裂碰撞非线性MeshFreeNFXMIDAS材料试验装配
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首次发布时间:2025-11-28
最近编辑:47分钟前
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