ANSYS本构关系
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需要输入的常数是屈服应力和切向斜率,可以定义高 达六条不同温度下的曲线。 注意: 1.使用MP命令来定义弹性模量 2.弹性模量也可以是与温度相关的 3.切向斜率Et不可以是负数,也不能大于弹性模量 在使用经典的双线性随动强化时,可以分下面三步来定义 材料特性。 1.定义弹性模量 2.激活双线性随动强化选项 3.使用数据表来定义非线性特性
定义随动强化和等向强化模型。
ANSYS中混凝土本构关系
一、关于模型 钢筋混凝土有限元模型根据钢筋的处理方式主要分为三种,即分
离式、分布式和组合式模型。考虑钢筋和混凝土之间的粘结和滑移, 则采用引入粘结单元的分离式模型;假定混凝土和钢筋粘结很好,不 考虑二者之间的滑移,则三种模型都可以;分离式和分布式模型适用 于二维和三维结构分析,后者对杆系结构分析比较适用。裂缝的处理 方式有离散裂缝模型、分布裂缝模型和断裂力学模型,后者目前尚处 研究之中,主要应用的是前两种。离散裂缝模型和分布裂缝模型各有 特点,可根据不同的分析目的选择使用。随着计算速度和网格自动划 分的快速实现,离散裂缝模型又有被推广使用的趋势。
就ANSYS而言,可以考虑分离式模型(solid65+link8,认为混 凝土和钢筋粘结很好,如要考虑粘结和滑移,则可引入弹簧单元进行 模拟,比较困难),也可采用分布式模型(带筋的solid65)。而其裂缝 的处理方式则为分布裂缝模型。
二、关于本构关系
混凝土的本构关系可以分ຫໍສະໝຸດ Baidu线弹性、非线性弹性、弹塑性及其它
TBDATA,1,300e6,2000e6
(3)多线性随动强化(MKIN) 使用多线性来表示应力-应变曲线,模拟随动强化效
应,这个选项使用Von Mises 屈服准则,对使用双线性选 项(BKIN)不能足够表示应力-应变曲线的小应变分析 很有用。
需要的输入包括最多五个应力-应变数据点(用数据 表输入),可以定义五条不同温度下的曲线。 在使用多线性随动强化时,可以使用与BKIN相同的步骤 来定义材料特性,所不同的是在数据表中输入的常数不同, 举例如下: MPTEMP,,10,70 MPDATA,EX,3,,30ES,25ES TB,MK2N,3 TBTEMP,,STRA2N TBDATA,,0.01,0.05,0.1 TBTEMP,10 TBDATA,,30000,37000,38000 TBTEMP,70 TBDATA,,225000,31000,33000
ANSYS中材料非线性
ANSYS的四种典型的非线性材料分析
介绍四种典型的非线性材料: 1.经典双线性随动强化 BKIN 2.双线性等向强化 BISO 3.多线性随动强化 MKIN 4.多线性等向强化 MISO
(1)经典的双线性随动强化(BKIN) 使用一个双线性来表示应力应变曲线,所以有两个斜
率,弹性斜率和塑性斜率,由于随动强化的Von mises屈 服准则被使用,所以包含有鲍辛格效应,此选项适用于遵 守Von Mises 屈服准则,初始为各向同性材料的小应变问 题,这包括大多数的金属。
• ANSYS中SOLID65单元是专门为混凝土、 岩石等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀 材料开发的单元。它可以模拟混凝土中加 强钢筋(或玻璃纤维,型钢等),以及材 料的拉裂和压溃现象。
• 与SOLID45的不同点:增加了针对于混凝 土的性能参数和组合式钢筋模型。 SOLID65单元最多可以定义3种不同的加固 材料。混凝土材料具有开裂、压碎、塑性 变形和蠕变的能力;加强材料则只能受拉 压,不能承受剪切力。
(4)多线性等向强化(MISO) 使用多线性来表示使用Von Mises屈服准则
的等向强化的应力-应变曲线,它适用于比例加 载的情况和大应变分析。 需要输入最多100个应力-应变曲线,最多可以 定义20条不同温度下的曲线。 其材料特性的定义步骤如下: 1.定义弹性模量 2.定义MISO数据表 3.为输入的应力-应变数据指定温度值 4.输入应力-应变数据 5.画材料的应力-应变曲线 与MKIN 数据表不同的是,MISO的数据表对不同 的温度可以有不同的应变值,因此,每条温度曲 线有它自己的输入表。
(2)双线性等向强化(BIS0)
也是使用双线性来表示应力-应变曲线,在此选 项中,等向强化的Von Mises 屈服准则被使用, 这个选项一般用于初始各向同性材料的大应变问 题。需要输入的常数与BKIN选项相同。 举例如下: MP,EX,1,200e9 MP,NUXY,1,0.25 MP,GXY,1,150e9 TB,BISO,1
力学理论等四类,其中研究最多的是非线性弹性和弹塑性本构关系。 混凝土破坏准则从单参数到五参数模型达数十个模型,或借用古典强 度理论或基于试验结果等,各个破坏准则的表达方式和繁简程度各异, 适用范围和计算精度差别也比较大,给使用带来了一定的困难。 就ANSYS而言,其问题比较复杂。 ANSYS混凝土的破坏准则与屈服准则是如何定义的? 采用tb,concr,matnum则定义了W-W破坏准则(failure criterion),而 非屈服准则(yield criterion)。W-W破坏准则是用于检查混凝土开裂 和压碎用的,而混凝土的塑性可以另外考虑(当然是在开裂和压碎之 前)。理论上破坏准则(failure criterion)和屈服准则(yield criterion) 是不同的,例如在高静水压力下会发生相当的塑性变形,表现为屈服, 但没有破坏。而工程上又常将二者等同,其原因是工程结构不容许有 很大的塑性变形,且混凝土等材料的屈服点不够明确,但破坏点非常 明确。 定义tb,concr matnum后仅仅是定义了混凝土的破坏准则和缺省的本 构关系,即W—W破坏准则、混凝土开裂和压碎前均为线性的应力应 变关系,而开裂和压碎后采用其给出的本构关系。但屈服准则尚可另 外定义,如tb,MKIN,则定义的屈服准则是Von Mises,流动法则、硬 化法则也就确定了。
在混凝土到达其屈服面之前,SOLID65单 元可以具有线弹性属性、多线性弹性或者是其他 的塑性特性。本构关系有等强硬化模型、随动硬 化模型和Drucker-Prager模型。但如果超出了混 凝土的屈服面,则将丧失混凝土屈服性能。通过 路径MainMenu>Preprocessor>Material Props>Material Models
定义随动强化和等向强化模型。
ANSYS中混凝土本构关系
一、关于模型 钢筋混凝土有限元模型根据钢筋的处理方式主要分为三种,即分
离式、分布式和组合式模型。考虑钢筋和混凝土之间的粘结和滑移, 则采用引入粘结单元的分离式模型;假定混凝土和钢筋粘结很好,不 考虑二者之间的滑移,则三种模型都可以;分离式和分布式模型适用 于二维和三维结构分析,后者对杆系结构分析比较适用。裂缝的处理 方式有离散裂缝模型、分布裂缝模型和断裂力学模型,后者目前尚处 研究之中,主要应用的是前两种。离散裂缝模型和分布裂缝模型各有 特点,可根据不同的分析目的选择使用。随着计算速度和网格自动划 分的快速实现,离散裂缝模型又有被推广使用的趋势。
就ANSYS而言,可以考虑分离式模型(solid65+link8,认为混 凝土和钢筋粘结很好,如要考虑粘结和滑移,则可引入弹簧单元进行 模拟,比较困难),也可采用分布式模型(带筋的solid65)。而其裂缝 的处理方式则为分布裂缝模型。
二、关于本构关系
混凝土的本构关系可以分ຫໍສະໝຸດ Baidu线弹性、非线性弹性、弹塑性及其它
TBDATA,1,300e6,2000e6
(3)多线性随动强化(MKIN) 使用多线性来表示应力-应变曲线,模拟随动强化效
应,这个选项使用Von Mises 屈服准则,对使用双线性选 项(BKIN)不能足够表示应力-应变曲线的小应变分析 很有用。
需要的输入包括最多五个应力-应变数据点(用数据 表输入),可以定义五条不同温度下的曲线。 在使用多线性随动强化时,可以使用与BKIN相同的步骤 来定义材料特性,所不同的是在数据表中输入的常数不同, 举例如下: MPTEMP,,10,70 MPDATA,EX,3,,30ES,25ES TB,MK2N,3 TBTEMP,,STRA2N TBDATA,,0.01,0.05,0.1 TBTEMP,10 TBDATA,,30000,37000,38000 TBTEMP,70 TBDATA,,225000,31000,33000
ANSYS中材料非线性
ANSYS的四种典型的非线性材料分析
介绍四种典型的非线性材料: 1.经典双线性随动强化 BKIN 2.双线性等向强化 BISO 3.多线性随动强化 MKIN 4.多线性等向强化 MISO
(1)经典的双线性随动强化(BKIN) 使用一个双线性来表示应力应变曲线,所以有两个斜
率,弹性斜率和塑性斜率,由于随动强化的Von mises屈 服准则被使用,所以包含有鲍辛格效应,此选项适用于遵 守Von Mises 屈服准则,初始为各向同性材料的小应变问 题,这包括大多数的金属。
• ANSYS中SOLID65单元是专门为混凝土、 岩石等抗压能力远大于抗拉能力的非均匀 材料开发的单元。它可以模拟混凝土中加 强钢筋(或玻璃纤维,型钢等),以及材 料的拉裂和压溃现象。
• 与SOLID45的不同点:增加了针对于混凝 土的性能参数和组合式钢筋模型。 SOLID65单元最多可以定义3种不同的加固 材料。混凝土材料具有开裂、压碎、塑性 变形和蠕变的能力;加强材料则只能受拉 压,不能承受剪切力。
(4)多线性等向强化(MISO) 使用多线性来表示使用Von Mises屈服准则
的等向强化的应力-应变曲线,它适用于比例加 载的情况和大应变分析。 需要输入最多100个应力-应变曲线,最多可以 定义20条不同温度下的曲线。 其材料特性的定义步骤如下: 1.定义弹性模量 2.定义MISO数据表 3.为输入的应力-应变数据指定温度值 4.输入应力-应变数据 5.画材料的应力-应变曲线 与MKIN 数据表不同的是,MISO的数据表对不同 的温度可以有不同的应变值,因此,每条温度曲 线有它自己的输入表。
(2)双线性等向强化(BIS0)
也是使用双线性来表示应力-应变曲线,在此选 项中,等向强化的Von Mises 屈服准则被使用, 这个选项一般用于初始各向同性材料的大应变问 题。需要输入的常数与BKIN选项相同。 举例如下: MP,EX,1,200e9 MP,NUXY,1,0.25 MP,GXY,1,150e9 TB,BISO,1
力学理论等四类,其中研究最多的是非线性弹性和弹塑性本构关系。 混凝土破坏准则从单参数到五参数模型达数十个模型,或借用古典强 度理论或基于试验结果等,各个破坏准则的表达方式和繁简程度各异, 适用范围和计算精度差别也比较大,给使用带来了一定的困难。 就ANSYS而言,其问题比较复杂。 ANSYS混凝土的破坏准则与屈服准则是如何定义的? 采用tb,concr,matnum则定义了W-W破坏准则(failure criterion),而 非屈服准则(yield criterion)。W-W破坏准则是用于检查混凝土开裂 和压碎用的,而混凝土的塑性可以另外考虑(当然是在开裂和压碎之 前)。理论上破坏准则(failure criterion)和屈服准则(yield criterion) 是不同的,例如在高静水压力下会发生相当的塑性变形,表现为屈服, 但没有破坏。而工程上又常将二者等同,其原因是工程结构不容许有 很大的塑性变形,且混凝土等材料的屈服点不够明确,但破坏点非常 明确。 定义tb,concr matnum后仅仅是定义了混凝土的破坏准则和缺省的本 构关系,即W—W破坏准则、混凝土开裂和压碎前均为线性的应力应 变关系,而开裂和压碎后采用其给出的本构关系。但屈服准则尚可另 外定义,如tb,MKIN,则定义的屈服准则是Von Mises,流动法则、硬 化法则也就确定了。
在混凝土到达其屈服面之前,SOLID65单 元可以具有线弹性属性、多线性弹性或者是其他 的塑性特性。本构关系有等强硬化模型、随动硬 化模型和Drucker-Prager模型。但如果超出了混 凝土的屈服面,则将丧失混凝土屈服性能。通过 路径MainMenu>Preprocessor>Material Props>Material Models