ANSYS与ABAQUS比较之实例3---矩形截面简支梁的弹塑性分析--第1篇

【问题】

一跨度为2米，高0.2米的矩形截面梁，在上面受到8MPa的竖直向下的均布载荷。梁的左下端是固定铰支座，右下端是滚动支座。材料为理想的弹塑性材料，弹性模量是200GPa，泊松比为0.3，屈服应力是380MPa。现在要求对该梁做静力学分析，以考察加力后梁上的应力分布，以及塑性应变。

【问题分析】

1. 这是一个材料非线性问题，材料是理想的弹塑性。这意味着它在开始是线弹性，当越过屈服点后，应力就保持不变，而只是变形持续增加。

2. 从题目来看，该问题可以用一个平面应力问题来考虑。这就是说，忽略梁的厚度方向的应力。

3. 本篇是第1篇，使用ABAQUS求解。

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【方法1. 使用ABAQUS进行分析】

1. 创建部件

二维平面应力问题，所以生成一个二维平面的部件。

绘制一个矩形（2*0.2）如下图

2. 定义材料属性，截面性质

首先定义弹性属性

再定义塑性部分，当塑性应变是0时，其屈服应力是380Mpa

此时材料成为弹塑性材料

然后定义截面属性

这意味着它是均质的实体截面。

最后将该截面属性指定到部件。

3. 生成装配体

唯一的部件，根据它生成装配体。

4. 创建分析步

创建一个静力学分析步。

5. 定义载荷和边界条件

在初始载荷步中定义两个边界条件

（1）左下角点----固定铰支座

（2）右下角点----滚动支座

在通用静力学分析步中定义分布载荷

最后结果如下图

6. 划分网格

使用CPS4R平面应力单元

指定单元尺寸为0.05m

最后划分网格如下

7. 提交作业

创建作业并提交分析

8. 后处理

查看米塞斯应力

可见，中间一部分均进入到屈服状态，而两边还没有达到屈服。

查看等效塑性应变

可见中间部分等效塑性应变大于0，材料发生了屈服。

 

下篇将说明ANSYS WB中的分析步骤，并将结果进行对比。

来源：宋博士的博客，版权归作者所有。