solution (1050984), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В новой версии программы ANSYS опция мультилинейногокинематического упрочения KINH основана на том же самомуравнении состоянияматериала и ведет себяаналогично прежнемуварианту MKIN; однако ограничения, касающиеся объема вводимых в программуданных, различаютсясущественно. Для опции KINH максимальное число кривых зависимостейсвойствматериала от температуры составляет 40, тогда как для MKIN - толькопять. Кроме того, увеличено число точек дляпредставления данных каждой кривой. Для вари-анта KINH максимальное число точек описания одной температурной кривой равно20, а для MKIN - пять.При выборе опции Chaboche используется модель нелинейного кинематического упрочнения Кабоше - многокомпонентная модель, позволяющая совместитьнесколько моделей кинематического упрочнения.
Подобно опциям билинейного имультилинейного кинематического упрочнения закон Кабоше описывает монотонноеупрочнение и эффект Баушингера. В отличие от других вариантов кинематическогоупрочнения эту опцию можно использоватьдля анализа с учетом больших деформаций.С ее помощью можно моделировать откликсистем при росте деформаций по типу храповика или с учетом приспособляемости.Сочетание кинематического и изотропного упрочненияКинематическое упрочнение рекомендуется использовать для проведенияциклического пластического анализа, приэтом, однако, поверхность текучести можеттолько смещаться.
Изотропное упрочнениеменяет размеры поверхности текучести, нотолько без ее смещения, что препятствуетопределению дополнительного приращениядеформаций при циклическом нагружении.У некоторых материалов при циклическомнагружении обнаруживается изменение значений как напряжений текучести, так и приращения деформаций за цикл. Более точноеописание стадии упрочнения материаловдостигается в модели, объединяющей независимые варианты кинематического и изотропного упрочнения в виде поверхноститекучести, которая жестко смещается и равномерно расширяется.
Эта модель улучшаетмоделирование таких сложных циклическихявлений, как циклическое упрочнение иразупрочнение. В программе ANSYS 5.6 этисложные типы поведения материала моделируются путем комбинации кинематического и изотропного упрочнения.Такое сочетание может рассматриваться в виде модели со свойствами, которые описывают как кинематическое, так иизотропное упрочнение. С точки зрениявесьма упрощенного подхода комбинациякинематического и изотропного поведенияматериала для одномерного случая выражается следующим образом:Область разгрузки = 2(σyield + С(σmaximum - σyield)),гдеσyield- начальный предел текучести,σmaximum - максимальное значениедействующих напряжений,С - коэффициент упрочнения, 0 ≤ С ≤ 1;при С = 0 упрочнение кинематическое,при С= 1 упрочнение изотропное,при 0 < С < 1 упрочнение комбинированное.Данная форма записи приведена исключительно с целью иллюстрации.
Вслучае реального объемного напряженногосостояния комбинация такого рода происходитестественным образом при решении уравнений, описывающих пластическое поведение, изаранее заданный коэффициент упрочнения неиспользуется.При циклическом нагружении большинство металлов и сплавов меняют свое поведение в области упрочнения с ростом числациклов. В зависимости от материала, температуры и исходного состояния может происходить упрочнение или разупрочнение. Под циклическим разупрочнением подразумеваетсяубывание приращения напряжений с каждымпоследующим циклом в случае регулируемойнагрузки, а в случае регулируемых деформаций- возрастание с каждым последующим цикломприращения деформаций.
Под циклическимупрочнением подразумевается убывание приращения деформаций с каждым последующимциклом в случае регулируемой нагрузки, а вслучае регулируемых деформаций - возрастание с каждым последующим циклом приращения напряжений. Проще говоря, если при повторных нагружениях напряжения текучестивозрастают, то имеет место циклическое упрочнение (рис. 12). Если при повторных нагружениях напряжения текучести убывают, тоимеет место циклическое разупрочнение (рис.13).
В программе ANSYS 5.6 предусмотренавозможность моделировать как циклическоеупрочнение, так и разупрочнение. Сочетаниемоделей кинематического и изотропного упрочнения охватывает весьма широкий кругсуществующих потребностей (табл. 2).Уравнение состояния Друкера-Прагераприменимо для гранулированного (с трением)материала типа грунта, горных пород и бетона,построено на приближении к закону МораКулона в виде конической поверхности. Пластическое поведение характерно для сжимаемого материала. Это значит, что пластическоесостояние может быть вызвано действием гидростатического давления, тогда как уравнениясостояния материалов, построенные исключительно на энергетическом критерии Мизеса, неучитывают всестороннего давления.Программа ANSYS содержит весьмаширокие возможности для моделирования нелинейного поведения материалов.
Стоит только объединить их с другими преимуществамипрограммы ANSYS: эффективными решателями, средствами создания контактов типа "поверхность-поверхность", возможностями преобразования сетки конечных элементов, модулями решения задач мультифизики - и наборпрограммных средств компании ANSYS проявит себя как исключительно многостороннийи мощный пакет.Вторая часть этой статьи, котораябудет опубликована в следующем выпуске,завершит рассмотрение сложного поведенияматериалов подробным изложением нелинейных, неупругих, зависящих от скорости деформаций реологических моделей, включаяползучесть.Рис.
12Рис. 13Таблица 2. Применимость моделейпластического поведения.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
