例材料蠕变分析实例VIP专享

精品文档---下载后可任意编辑本例简单地介绍了蠕变的概念及蠕变材料模型的创建方法，简单地介绍了结构蠕变分析的方法、步骤及要点。蠕变简介蠕变是指金属材料在长时间的恒温、恒载作用下，持续发生缓慢塑性变形的行为，大多数金属材料在高温下都会表现出蠕变行为。假如材料发生了蠕变，在恒载作用下结构会发生持续变形；假如结构承受恒位移，则应力会随时间而减小，即产生应力松弛。图 23-1 蠕变曲线蠕变一般分为蠕变初始阶段（Primary）、蠕变稳定阶段（Secondary）和蠕变加速阶段(Tertiary)三个阶段，如图 23-1 所示。蠕变初始阶段时间很短，应变率随时间而减小；在蠕变稳定阶段，应变以常速率进展；在蠕变加速阶段，应变率急剧增大直至材料失效。讨论蠕变行为，主要针对蠕变初始阶段和蠕变稳定阶段。讨论问题时一般以蠕变方程（又称本构关系）来表征蠕变行为，蠕变方程以蠕应变率的，形式表示 dεcr/dt =AσBεCtP式中，εcr为蠕应变。A、B、C、D 是由实验得到的材料特性参数。当 D<0时，蠕应变率随时间减小，材料处于蠕变初始阶段；当 D=0 时，蠕应变率不随时间变化，材料处于蠕变稳定阶段。在 ANSYS 中，有一个蠕应变率库供选择。问题描述一矩形平板，左端固定，右端作用有恒定压力 p=100MPa，矩形平板尺寸如图 23-2 所示，材料的弹性模量为 2xl05MPa，泊松比为，蠕变稳定阶段蠕变方程 dεcr/dt =C1σC2。C2，式中，C1=3.125 x10-14，C2=5。试分析平板右端的位移随时间的变化情况。提示：为避开出现较小值，力单位用 N，长度单位用 mm，时间单位为 h。图 23-2 受拉矩形平板分析步骤改变任务名拾取菜单 Utility Menu→File→Change Jobname，弹出如图 23-3 所示的对话框，在“[/FJLNAM]”文本框中输入 EXAMPLE23，单击“OK”按钮。图 23-3 改变任务名对话框选择单元类型拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Element Type→Add/Edit／Delete，弹出如图 23-4 所示的对话框，单击“Add…”按钮，弹出如图 23-5 所示的对话框，在左侧列表中选“Structural Solid”。在右侧列表中选“Quad 4 node 182”，单击“OK”按钮，最后单击如图 23-4 所示对话框中的“Close”按钮。精品文档---下载后可任意编辑图 23-4 单元类型对话框图 23-5 单元类型库对话框定义材料模型拾取菜单 Main Menu→Preprocessor→Material Props→Material Models，弹出如图 23-6 所示的对话框，在右侧列表中依次拾取“St...