使用Neuber法则修正弹塑性应力小结

问题:

   在有限元仿真计算中,当输入的材料为线弹性本构模型,计算后结构的某些位置应力大于屈服强度时,该应力值由于没有考虑到材料的塑性变形导致应力非常大。重新使用弹塑性材料本构模型进行计算又费时费力,那么如何将首次计算的弹性应力结果进行理论换算初步估计结构在该部位的弹塑性应力值呢?

解决方法:

     借助Neuber法则,线弹性应力可以相应地转换为弹塑性应力。

Nbuber法则的定义是应力和应变的乘积始终恒定:应力×应变=常数。

在双折线材料本构模型基础上,利用Neuber法则,修正弹塑性应力值。此时已知使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图1使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图2和 材料的双折线方程,只需要求解红色双曲线与绿色直线的交点,即为所求弹塑性应力值使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图3

使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图4

示例:

    以下根据双线性材料本构模型,利用Neuber法则对超过屈服强度的弹性应力使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图5进行弹塑性修正,估计使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图6。如下图所示:红色双曲线方程由Neuber法则确定;绿色直线由材料本构确定;

使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图7

其中:绿色线方程由材料屈服强度点和材料抗拉强度点确定。

1、​ 屈服点的应变值由胡克定律利用确定:使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图8

2、​ 抗拉点的应变值使用材料断裂延伸率(使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图9)等效:使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图10:材料断裂延伸率

使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图11

使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图12

3. 根据材料属性 b、k可求得,则可以由估计使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图13 换算使用Neuber法则修正弹塑性应力小结的图14

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