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应力集中问题的考察---无倒角情况

发布日期:2018-07-01 作者:baile100浏览次数:15
内容提要:前面考 察了一个应力集中的问题。算例表明,当台肩处没有倒角时,在台肩 处存在应力集中,且用有 限元无法得到真实的应力解。这里再考察

前面考 察了一个应力集中的问题。算例表明,当台肩处没有倒角时,在台肩 处存在应力集中,且用有 限元无法得到真实的应力解。

这里再 考察一个类似的例子如下图。该结构左边固定,而在下 面直线上施加竖直向下的分布力系,现在逐渐加密网格,考察台 肩处应力值的改变。

(1)使用5mm的单元 尺寸对该面进行网格划分

得到的 有限元模型如下

计算结束后,绘制该 面的米塞斯应力云图如下,此时,固定端 的上下边沿显现出最大值。

(2)使用2mm的单元 尺寸对该面进行网格划分

得到的 有限元模型如下

计算结束后,绘制该 面的米塞斯应力云图如下,此时,固定端 的上下边沿显现出最大值,但应力值上升。

(3)使用1mm的单元 尺寸对该面进行网格划分

得到的 有限元模型如下

计算结束后,绘制该 面的米塞斯应力云图如下,此时,应力最 大值点已经转移到台肩处,应力大幅度增加。

(4)继续使用1mm的单元 尺寸对该面进行网格划分,但是对 上述应力最大值点局部加密网格。

得到的 有限元模型如下

计算结束后,绘制该 面的米塞斯应力云图如下,此时,应力最 大值点仍旧在台肩处,应力暴增。

(5)继续使用1mm的单元 尺寸对该面进行网格划分,但是对 上述应力最大值点局部加密网格第二次。

得到的 有限元模型如下

计算结束后,绘制该 面的米塞斯应力云图如下,此时,应力最 大值点仍旧在台肩处,应力继续暴增。

5)继续使用1mm的单元 尺寸对该面进行网格划分,但是对 上述应力最大值点局部加密网格第三次。

得到的 有限元模型如下

计算结束后,绘制该 面的米塞斯应力云图如下,此时,应力最 大值点仍旧在台肩处,应力以 几倍的速度上升,结果已经毫无意义。

 

  • 有限元 软件无法计算尖锐转角处的应力。
  • CAE分析中,如果我 们得到的模型中存在尖锐转角,那么一定要高度警惕,需要仔 细询问该模型是否已经经过了简化。
  • 如果我 们得到了一个尖锐转角的模型,而又确 信该处并非我们所关注的地方,那么在计算时,就不要 对此处加密网格,而只是 在我们所关心的地方加密网格。
  • 如果我 们得到的是有倒角的模型,那么当 我们对之做简化而删去倒角时,一定要谨慎。这可能 会导致计算中的应力无限增大,此时我 们会得到虚假的结果,从而导致误判
 
 
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