ANSYS后处理时各种应力(比如Principal stress)的含义是什么

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杨紫 - 研究生

Principal stress(主应力)

Principal stress有三个:

  • 1st Principal stress(S1)
  • 2st Principal stress(S2)
  • 3st Principal stress(S3)

分别是第一、第二、第三主应力

把一个微元看成是一个正方体,假设三个主应力分别是F1、F2、F3,那么三个力中哪个力最大,就是S1,也就是最大主应力,也叫第一主应力,第二大的叫第二主应力,最小的叫第三主应力,因此,是根据大小来定的。

一般脆性材料,铸铁、石料、混凝土,多用第一强度理论,考察第一主应力。第一强度理论(最大拉应力强度理论),该理论认为,材料破坏的主要因素是最大拉应力,无论何种状态,只要最大拉应力达到材料的单向拉伸断裂时的最大拉应力,则材料断裂。其中,某点的最大拉应力数值,就是其第一主应力数值。

stress intensity(应力强度)

是由第三强度理论得到的当量应力,其值为第一主应力减去第三主应力。第三强度理论认为最大剪应力是引起流动破坏的主要原因,如低碳钢拉伸时在与轴线成45度的截面上发生最大剪应力,材料沿着这个平面发生滑移,出现滑移线。这一理论比较好的解释了塑性材料出现塑性变形的现象。形式简单,但结果偏于安全。

Von Mises Stress(等效应力)

习惯称Mises等效应力,Von Mises是一种屈服准则,它遵循第四强度理论(形状改变比能理论),该理论认为形状改变比能是引起材料流动破坏的主要原因,结果更符合实际。

一般材料在外力作用下产生塑性变形,以流动形式破坏时,应该采用第三或第四强度理论。压力容器上用第三强度理论(安全第一),其它多用第四强度理论。

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