SX:X-Component of
stress;SY:Y-Component of stress;SZ:Z-Component of
stress--X,Y,Z轴方向应力。
SXY:XY Shear stress;SYZ:YZ Shear
stress;SXZ:XZ Shear stress--X,Y,Z三个方向的剪应力。
S1:1st
Principal stress;S2:2st Principal stress;,S3:3st Principal
stress--第一、二、三主应力。区分:首先把一个微元看成是一个正方体,那么假设三个主应力分别是F1
F2
F3,那么如果三个力中哪个力最大,就是F1,也是最大主应力,也叫第一主应力,第二大的叫第二主应力,最小的叫第三主应力,因此,是根据大小来定的。
SINT:stress intensity--应力强度,是由第三强度理论得到的当量应力,其值为第一主应力减去第三主应力。
SEVQ:Von Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。Ansys后处理中'Von
Mises Stress'我们习惯称Mises等效应力,它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。
我们分析后查看应力,目的就是在于确定该结构的承载能力是否足够。那么承载能力是如何定义的呢?比如混凝土、钢材,应该就是用万能压力机进行的单轴破坏试验吧。也就是说,我们在ANSYS计算中得到的
应力,总是要和单轴破坏试验得到的结果进行比对的。所以,当有限元模型本身是一维或二维结构时,通过查看某一个方向,如plnsol,s,x等,是有意义的。但三维实体结构中,应力分布要复杂得多,不能仅用单一方向上的应力来代表结构此处的确切应力值——于是就出现了强度理论学说。
材料力学中的四种强度理论
1.第一强度理论:最大拉应力强度理论
该理论认为,材料破坏的主要因素是最大拉应力,无论何种状态,只要最大拉应力达到材料的单向拉伸断裂时的最大拉应力,则材料断裂。其中,某点的最大拉应力数值,就是其第一主应力数值。
2.第二强度理论:最大拉应变理论
该理论认为,引起材料破坏的主要因素,是最大拉应变。无论何种状态,只要最大拉应变达到材料拉伸断裂时的最大应变值,则材料断裂。此时,形式上将主应力的某一综合值与材料单向拉伸轴向拉压许用应力比较,这个综合值就是等效应力——equivalent
stress。
3.第三强度理论:最大切应力理论
该理论认为,引起材料屈服的主要因素是最大切应力,不论何种状态,只要最
大切应力达到材料单向拉伸屈服时的最大切应力,则认为材料屈服。相关公式:
4.第四强度理论:畸变能理论
该理论认为,弹性体在外力作用下产生变形,荷载做功、弹性体变形储能,称之为应变能(分为畸变能和体积的改变能)。引起材料屈服的主要因素是畸变能密度,无论何种状态,只要畸变能密度达到材料单向拉伸屈服时的畸变能密度,材料就屈服。
ANSYS后处理中应力查看总结:
1.平面结构,查看某方向应力;
2.实体脆性结构,如混凝土、岩石、铸铁等,根据第一、第二强度理论,查看项目为第一主应力或等效应力;
3.塑形较强的实体结构,根据第三、第四强度理论,查看项目为应力强度(stress intensity)或Von
Misses应力。
总的来说,宗旨就是把各项分布的应力,换算成单向应力,与规范规定的容许应力进行比较。
后处理节点应力中x,y,z方向应力和第一、二、三主应力就不介绍了,stress intensity(应力强度),是由第三强度理论得到的当量应力,其值为第一主应力减去第三主应力。Von
Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。Ansys后处理中\
后处理节点应力中x,y,z方向应力和第一、二、三主应力就不介绍了,stress intensity(应力强度),是由第三强度理论得到的当量应力,其值为第一主应力减去第三主应力。Von
Mises是一种屈服准则,屈服准则的值我们通常叫等效应力。Ansys后处理中\
Stress\我们习惯称Mises等效应力,它遵循材料力学第四强度理论(形状改变比能理论)。
第三强度理论认为最大剪应力是引起流动破坏的主要原因,如低碳钢拉伸时在与轴线成45度的截面上发生最大剪应力,材料沿着这个平面发生滑移,出现滑移线。这一理论比较好的解释了塑性材料出现塑性变形的现象。形式简单,但结果偏于安全。第四强度理论认为形状改变比能是引起材料流动破坏的主要原因。结果更符合实际。
一般脆性材料,铸铁、石料、混凝土,多用第一强度理论。考察绝对值最大的主应力。
一般材料在外力作用下产生塑性变形,以流动形式破坏时,应该采用第三或第四强度理论。压力容器上用第三强度理论(安全第一),其它多用第四强度理论。
第四强度理论应力,即Von
mises(范?米塞斯)等效应力作为衡量应力水平的主要指标。Von
mises应力是正应力和剪切应力的组合,常用来描绘联合作用的复杂应力状态。
von mises
stress的确是一种等效应力,它用应力等值线来表示模型内部的应力分布情况,它可以清晰描述出一种结果在整个模型中的变化,从而使分析人员可以快速的确定模型中的最危险区域。
von
Mises(冯米斯应力,应力云纹)。冯米斯应力图用于评价应力分布情况.catia自动生成的调色板,颜色从蓝到红,表示应力逐渐变大。当鼠标指向节点时,显示此节点的冯米斯应力值。
von
Mises屈服准则是von Mises于1913年提出了一个屈服准则。
它的内容是:当点应力状态的等效应力达到某一与应力状态无关的定值时,材料就屈服;
或者说材料处于塑性状态时,等效应力始终是一不变的定值。
等效σ=(1/2(σ1-σ2)^2+(σ2-σ3)^2+(σ3-σ1)^2)^(1/2)
参看《塑性成型力学》
von
mises应力就是一种当量应力,它是根据第四强度理论得到的当量应力。 von mises
stress 是综合的概念,考虑了第一第二第三主应力,可以用来对疲劳,破坏等的评价。
YIELDING
criterion (材料屈服标准)有基于stress analysis也有基于strain analysis的。
von mises
stress(VMS)其实是一个STRESS yielding criterion.
我们认为对于某一材料来说,它都有一个yielding
stress, 这个yielding stress 对应于相应的屈服点(yielding
point).
当材料受到外力刺激,如果其内部某处应力(VMS)大于这个yielding
stress, 那么我们认为材料在此处有可能发生屈服。
在FEA中,VMS的计算是基于principal
stress的。
Von
Mises应力与Von
MIses屈服准则,用在各向同性材料中较常见,来自于应力张量第一不变量。如果生物力学计算中缺乏材料数据,以近似材料参数代替,这种情况下似乎用VON应力也是可以的。