テスト番号VNL05 塑性限界を超えて軸方向に荷重がかかっているバーの残留変形を求めます。
定義
Figure 1.
バーの寸法は10 x 10 x 200 mmです。バーの材料のひずみ応力曲線は、べき法則で定義されます：
ここで、
-
- 強度係数。
-
- [0,1] の範囲内にある必要があります。
-
=0
- 材料は完全にプラスチックです。
-
=1
- 材料は弾性です。
バーの左端は固定され、右端に力Fの荷重がかかっています。
材料特性は以下の通りです：
- 特性
- 値
-
- 530 MPa
-
- 0.26
- ポアソン比
- 0
Figure 2. 対応するひずみ応力曲線
Note: ひずみ応力曲線の最初の2点によって定義される弾性係数は、E=2.67324e+10 Paです。
このスタディは、荷重F値20000 N、25000 N、および30000 Nに対して実行されました。
基準解
ここでは、1次元の解析基準解について説明します。
ひずみ
および応力
において、残留ひずみは次のとおりです：
ここで、
-
- バーの総ひずみ。
-
- 総ひずみの弾性成分。
-
- 残留ひずみ。
-
- バーの断面積。
この場合のバーの右端の残留変位。
結果
バーを3Dソリッドとしてモデル化しました。ソリッドの左端は固定され、右端に軸力の荷重がかかっていました（
図 3）。
Figure 3.
以下の表は、残留変形の結果をまとめたものです。
| 力 F [N] |
SOL基準、残留変位 [mm] |
SimSolid、残留変位 [mm] |
%差異 |
| 20000 |
3.22 |
3.3 |
2.48% |
| 25000 |
9.16 |
9.23 |
0.76% |
| 30000 |
19.077 |
20.2 |
5.89% |
