有限元材料的塑性变形和残余应力

根据相关标准，零部件在运行过程中允许小范围的塑性变形或者应力超出屈服强度不超过10%，但需考虑残余应力对疲劳寿命的影响，这里介绍下有限元分析零件的塑性变形和残余应力计算。

1.定义材料非线性特性，双线性随动强化材料。这里材料定义为Q235，屈服强度235MPa，抗拉强度450MPa，弹性模量210GPa，切向模量1.5GPa，泊松比0.3。

 

 

2.建立3d 模型，为简化起见，建立一个长方体（10x10x100mm）

 

  

3.划分网格，单元选用六面体单元。

 4.定义边界条件,一端固定，另一端施加30000N的拉力。这里一定要施加一个足够大的力，以能让材料产生塑性变形。

(至少要添加2个载荷步，以便观察卸载之后的塑性变形和残余应力)

 

5.求解，求解过程中一定要把大变形打开。

看看卸载之后的塑性变形和残余应力，载荷卸去之后，零件仍有4.3mm的永久变形，残余应力也达到了100多兆帕，这里主要是应为应力集中的影响。