如果结构中存在应力集中,则有限元计算中的差值函数未必会收敛。
以一个平面应力问题为例:一个角支座,其图形及尺寸如下。在角支座上钻了两个孔,现在我们固定左上边的孔,而在右下方孔的第四象限半圆上施加压力。并通过不断的加密网格来考虑计算结果的可信性。
生成的有限元模型如下
固定左上边的孔,并对右下方孔施加右下方向的压力
可见,此时最大应力发生在拐角处, 是 34.383MPa
结果显示 最大应力是 44.44MPa
结果显示 最大应力是 74.004MPa
结果显示 最大应力是 112.873MPa
可见,结果并没有收敛的趋势。
如果我们进一步细分网格,会发现数据无限增大,不会收敛 。
实际上,理论证明, 在该拐角处如果是直角,而没有倒圆角的话,应力集中系数会趋向无穷大,所以在实践设计中绝对禁止出现这种直角 。
这也意味着, 如果我们在有限元分析前进行模型简化时,绝不可轻易将一些倒角随便删除,否则会出现奇怪的结果。
如果觉得我的回答对您有用,请随意打赏。你的支持将鼓励我继续创作!